JP2019537430A - Affinity-oligonucleotide conjugates and uses thereof - Google Patents

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Abstract

親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートを使用して単一の細胞を特徴付けるための方法および組成物が、本明細書で提供される。四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートを使用して単一の細胞を特徴付けるための方法および組成物が、本明細書で提供される。本明細書に記載される方法は、個々の細胞のタンパク質を分析するために配列読み出しを使用し、同じ実験で同時に使用できるフルオロフォアの数によってもそれらのスペクトルの重複によっても制限されない。Provided herein are methods and compositions for characterizing a single cell using an affinity-oligonucleotide conjugate. Provided herein are methods and compositions for characterizing a single cell using a tetramer-oligonucleotide conjugate. The methods described herein use sequence readout to analyze proteins in individual cells and are not limited by the number of fluorophores that can be used simultaneously in the same experiment, nor by their spectral overlap.

Description

相互参照
本出願は、2016年9月24日に出願された国際特許出願番号第PCT/US2016/053598号に基づく優先権を主張しており、この国際出願は、その全体が参考として本明細書中に援用される。
CROSS REFERENCE This application claims priority under International Patent Application No. PCT / US2016 / 053598, filed Sep. 24, 2016, which is incorporated herein by reference in its entirety. Introduced inside.

背景 background

内因的に発現されて細胞膜上に位置するタンパク質の特定のセットの存在量によって、多くの細胞型を識別および分類することができる。この現象は、イムノフェノタイピングとして公知のプロセスを使用する細胞の研究を可能にし、このプロセスにおいて、細胞は、細胞の既知の表面タンパク質に特異的な蛍光標識された抗体と共にインキュベートされ、そしてこのような抗体と結合する。フローサイトメトリーは、各細胞に対して表面結合した抗体のレベルを測定するために一般に使用されている。しかし、フローサイトメトリーベースのアプローチは、同じ実験で同時に使用できるフルオロフォアの数によって制限される。さらに、フローサイトメトリーベースのアプローチを使用して同じ実験で同時に使用できるフルオロフォアの数は、スペクトルの重複によって制限される。さらに、フローサイトメトリーは、多くの生物学的に適切なアッセイおよび引き続くDNA配列決定になじまない。   Many cell types can be identified and classified by the abundance of a particular set of proteins that are expressed endogenously and located on the cell membrane. This phenomenon allows the study of cells using a process known as immunophenotyping, in which cells are incubated with a fluorescently labeled antibody specific for a known surface protein of the cell, and Binds to various antibodies. Flow cytometry is commonly used to measure the level of surface-bound antibody for each cell. However, flow cytometry based approaches are limited by the number of fluorophores that can be used simultaneously in the same experiment. Furthermore, the number of fluorophores that can be used simultaneously in the same experiment using a flow cytometry-based approach is limited by spectral overlap. Furthermore, flow cytometry does not lend itself to many biologically relevant assays and subsequent DNA sequencing.

要旨 Abstract

したがって、これらの制限なしに単一の細胞を特徴付ける、例えばイムノフェノタイピングする方法が必要とされている。フローサイトメトリーベースのアプローチとは異なり、本明細書に記載される方法は、個々の細胞のタンパク質を分析するために配列読み出しを使用し、同じ実験で同時に使用できるフルオロフォアの数によってもそれらのスペクトルの重複によっても制限されない。さらに、本明細書に記載される方法は、多くの生物学的に適切なアッセイおよび引き続くDNA配列決定になじむ。本明細書に記載される方法は、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲート(例えば、抗体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲート)を利用する。このコンジュゲートのオリゴヌクレオチドは、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分が特異的に結合する表面抗原にバーコード化された抗原ID(AID)配列を含む。したがって、本明細書に記載される方法を使用すると、単一の細胞の抗原(例えば、表面タンパク質)が、フルオロフォアを必要とせずに分析できる。例えば、提示される単一の細胞の表面タンパク質は、抗原ID配列から同定できる。別の例として、提示される単一の細胞のT細胞受容体(TCR)またはB細胞受容体(BCR)は、抗原ID配列から同定できる。一部の態様では、細胞の表面で提示されるTCRまたはBCRの結合親和性は、本明細書に記載される親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートを使用して判定できる。単一の細胞の表面タンパク質のうちの1種または複数は、単一の細胞の正体、特徴または関連性を規定するために使用され得る。   Thus, there is a need for a method of characterizing a single cell without these limitations, eg, immunophenotyping. Unlike flow cytometry-based approaches, the methods described herein use sequence readouts to analyze proteins in individual cells, and depending on the number of fluorophores that can be used simultaneously in the same experiment. It is not limited by spectral overlap. In addition, the methods described herein are amenable to many biologically relevant assays and subsequent DNA sequencing. The methods described herein utilize an affinity-oligonucleotide conjugate (eg, an antibody-oligonucleotide conjugate or a tetramer-oligonucleotide conjugate). The oligonucleotide of the conjugate comprises an antigen-ID (AID) sequence barcoded on the surface antigen to which the affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate specifically binds. Thus, using the methods described herein, single cell antigens (eg, surface proteins) can be analyzed without the need for fluorophores. For example, a single cell surface protein to be displayed can be identified from the antigen ID sequence. As another example, the T cell receptor (TCR) or B cell receptor (BCR) of a single cell presented can be identified from the antigen ID sequence. In some aspects, the binding affinity of a TCR or BCR displayed on the surface of a cell can be determined using an affinity-oligonucleotide conjugate described herein. One or more of the surface proteins of a single cell can be used to define the identity, characteristics or association of a single cell.

本明細書に記載される方法の親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、緩徐なセルソーティング、セルソーティングに関連する低減された標的収量、限定数の出力ストリーム、および親和性などの親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの定量された特性に対応しない選択されたビンの問題を克服するために使用され得る。示された例示的な親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、ベッセル中の四量体結合の単一細胞測定を用いて、ソーティングを置き換えまたは増強し得る。示された例示的な親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、TCR対配列、クローン存在量および相対的四量体親和性を同時に獲得するために、本明細書に記載される方法において使用され得る。例えば、四量体のペプチドに結合するTCR対配列を同時に獲得するために、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの主要組織適合性複合体(MHC)−ペプチド複合体へのTCRの結合の親和性を判定するために、および四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのMHC−ペプチド複合体への高い結合親和性を有するTCRと比較して低い結合親和性を有するTCRを区別するために、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートである親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートを、本明細書に記載される方法において使用できる。別の例として、四量体のB細胞受容体抗原に結合するBCR対配列を同時に獲得するために、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのB細胞受容体抗原へのBCRの結合の親和性を判定するために、および四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのB細胞受容体抗原への高い結合親和性を有するBCRと比較して低い結合親和性を有するBCRを区別するために、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートである親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートを、本明細書に記載される方法において使用できる。   The affinity-oligonucleotide conjugates of the methods described herein provide affinity-oligonucleotides such as slow cell sorting, reduced target yield associated with cell sorting, a limited number of output streams, and affinity. It can be used to overcome the problem of selected bins that do not correspond to the quantified properties of the conjugate. The exemplary affinity-oligonucleotide conjugates shown may replace or enhance sorting using single cell measurements of tetramer binding in the vessel. The exemplary affinity-oligonucleotide conjugates shown can be used in the methods described herein to simultaneously acquire TCR pair sequence, clonal abundance, and relative tetramer affinity. For example, the affinity of the binding of a TCR to a major histocompatibility complex (MHC) -peptide complex of a tetramer-oligonucleotide conjugate to simultaneously acquire a TCR pair sequence that binds to the tetrameric peptide To determine the TCR with a lower binding affinity compared to the TCR with a higher binding affinity to the MHC-peptide complex of the tetramer-oligonucleotide conjugate, Affinity-oligonucleotide conjugates that are oligonucleotide conjugates can be used in the methods described herein. As another example, to simultaneously obtain a BCR pair sequence that binds to a tetrameric B cell receptor antigen, the affinity of BCR binding to the B cell receptor antigen of the tetramer-oligonucleotide conjugate is determined. To determine and to distinguish BCRs with lower binding affinity compared to BCRs with higher binding affinity of tetramer-oligonucleotide conjugates to B cell receptor antigens, Affinity-oligonucleotide conjugates that are oligonucleotide conjugates can be used in the methods described herein.

親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートを用いて、ベッセル(例えば、エマルジョン)中の細胞を特徴付ける、例えばイムノフェノタイピングする方法が、本明細書に記載される。一部の実施形態では、この方法は、エマルジョンベースの単一の細胞の分析に適合する様式で、細胞サブセットを同定するために使用される。一部の実施形態では、この方法は、エマルジョンベースの単一の細胞の分析に適合する様式で、抗原に特異的な免疫細胞を同定するために使用される。一部の実施形態では、細胞分析の前に、表面タンパク質特異的抗体は、オリゴヌクレオチドにコンジュゲートされる。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、コンジュゲート抗体の標的特異性に固有の配列モチーフを含有するように設計される。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、コンジュゲート四量体の標的特異性に固有の配列モチーフを含有するように設計される。このオリゴヌクレオチドは、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分(例えば、抗体または四量体)に、共有結合的または非共有結合的にコンジュゲートされ得る(例えば、ビオチン−オリゴヌクレオチドをストレプトアビジン−抗体に)。   Described herein are methods of characterizing, eg, immunophenotyping, cells in vessels (eg, emulsions) using affinity-oligonucleotide conjugates. In some embodiments, the method is used to identify cell subsets in a manner compatible with emulsion-based single cell analysis. In some embodiments, the method is used to identify immune cells specific for the antigen in a manner compatible with emulsion-based single cell analysis. In some embodiments, prior to cell analysis, the surface protein-specific antibody is conjugated to an oligonucleotide. In some embodiments, the oligonucleotide is designed to contain a sequence motif that is unique to the target specificity of the conjugate antibody. In some embodiments, the oligonucleotide is designed to contain a sequence motif that is unique to the target specificity of the conjugate tetramer. The oligonucleotide can be covalently or non-covalently conjugated to the affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate (eg, an antibody or tetramer) (eg, biotin-oligonucleotide to streptavidin). -Antibodies).

方法は、混合物または溶液中で、1つまたは複数の親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートと共に細胞をインキュベートすることを含み得る。細胞は、未結合の親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートを除去するために洗浄され得る。次いで、細胞は、ベッセル、例えば、エマルジョン中にカプセル化される。細胞は、ベッセル1つ当たり単一の細胞の密度でベッセル中に存在し得る。したがって、ベッセル、例えば液滴内の親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、例えば、特異的抗体−表面タンパク質相互作用を介して、細胞表面に結合される。この方法は、ベッセル特異的DNA配列(例えば、固有のベッセルバーコード)を親和性−コンジュゲートオリゴヌクレオチドに付着させることを含み得る。さらなる細胞DNAまたはmRNA分析、表現型測定、機能的試験、細胞ソーティングまたは他の反応が、親和性−コンジュゲートオリゴヌクレオチドを(例えば、DNAバーコードで)バーコード化する前に、それと同時にまたはその後で、実施され得る。   The method can include incubating the cells with one or more affinity-oligonucleotide conjugates in a mixture or solution. Cells can be washed to remove unbound affinity-oligonucleotide conjugate. The cells are then encapsulated in a vessel, eg, an emulsion. Cells may be present in the vessel at a density of a single cell per vessel. Thus, the affinity-oligonucleotide conjugate in a vessel, eg, a droplet, is bound to the cell surface, eg, via a specific antibody-surface protein interaction. The method can include attaching a vessel-specific DNA sequence (eg, a unique vessel barcode) to the affinity-conjugated oligonucleotide. Further cellular DNA or mRNA analysis, phenotyping, functional testing, cell sorting or other reactions can be performed before, simultaneously with or after barcoding the affinity-conjugated oligonucleotide (eg, with a DNA barcode). Can be implemented.

方法は、混合物または溶液中で、1つまたは複数の四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートと共に細胞をインキュベートするステップを含み得る。細胞は、未結合の四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートを除去するために洗浄され得る。次いで、細胞は、ベッセル、例えば、エマルジョン中にカプセル化される。細胞は、ベッセル1つ当たり単一の細胞の密度でベッセル中に存在し得る。したがって、ベッセル、例えば液滴内の四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、例えば、特異的TCR−MHC−ペプチド複合体相互作用を介して、または四量体相互作用の特異的BCR−B細胞受容体抗原を介して、細胞表面に結合される。この方法は、ベッセル特異的DNA配列(例えば、固有のベッセルバーコード)を四量体−コンジュゲートオリゴヌクレオチドに付着させるステップを含み得る。さらなる細胞DNAもしくはmRNA分析、表現型測定、機能的試験、セルソーティングまたは他の反応が、四量体−コンジュゲートオリゴヌクレオチドを(例えば、DNAバーコードで)バーコード化する前、それと同時にまたはその後で、実施され得る。   The method may include incubating the cells with one or more tetramer-oligonucleotide conjugates in a mixture or solution. Cells can be washed to remove unbound tetramer-oligonucleotide conjugate. The cells are then encapsulated in a vessel, eg, an emulsion. Cells may be present in the vessel at a density of a single cell per vessel. Thus, a tetramer-oligonucleotide conjugate in a vessel, e.g., a droplet, e.g., via a specific TCR-MHC-peptide complex interaction, or a specific BCR-B cell receptor of a tetramer interaction It is bound to the cell surface via body antigens. The method can include attaching a vessel-specific DNA sequence (eg, a unique vessel barcode) to the tetramer-conjugated oligonucleotide. Prior to, simultaneously with or after further cellular DNA or mRNA analysis, phenotyping, functional testing, cell sorting or other reactions barcode the tetramer-conjugated oligonucleotide (eg, with a DNA barcode). Can be implemented.

方法は、例えば、エマルジョン実験の後に、核酸をエマルジョンから抽出するステップを含み得る。抽出された核酸は配列決定のために調製され得、(例えば、次世代配列決定技術を使用して)配列決定され得る。方法は、抗原ID配列および液滴特異的バーコード配列の両方を含有するベッセル由来のポリヌクレオチド分子を配列決定するステップを含み得る。抗原ID配列は、オリゴヌクレオチドコンジュゲート抗体によって結合された特異的細胞表面タンパク質を規定できる。抗原ID配列は、特定の細胞表面タンパク質に結合するオリゴヌクレオチドコンジュゲート抗体の特異抗体を規定できる。抗原ID配列は、特定の細胞TCRに結合するオリゴヌクレオチドコンジュゲート四量体の特異的MHC−ペプチド複合体を規定できる。抗原ID配列は、特定の細胞BCRに結合するオリゴヌクレオチドコンジュゲート四量体の特異的B細胞受容体抗原を規定できる。したがって、抗原ID配列は、分析された細胞上のどの表面タンパク質が発現されるかについて示すことができる。単一の細胞を有するベッセルでは、共有された液滴特異的バーコード配列を含有する全ての配列が、単一の細胞と関連する。したがって、単一の細胞は、その正体、特徴または関連性を規定するために使用され得る表面タンパク質のセットを提示すると分析できる。例えば、単一の細胞は、そのTCRの配列を同定することもできるMHC−ペプチド複合体へのある特定の親和性を有するTCRを提示すると分析できるか、または、単一の細胞は、そのBCRの配列を同定することもできる四量体のB細胞受容体抗原へのある特定の親和性を有するBCRを提示すると分析できる。   The method can include, for example, extracting the nucleic acid from the emulsion after an emulsion experiment. Extracted nucleic acids can be prepared for sequencing and sequenced (eg, using next generation sequencing techniques). The method can include the step of sequencing a polynucleotide molecule from the vessel that contains both the antigen ID sequence and the droplet-specific barcode sequence. The antigen ID sequence can define a specific cell surface protein bound by the oligonucleotide conjugate antibody. The antigen ID sequence can define a specific antibody of the oligonucleotide-conjugated antibody that binds to a particular cell surface protein. The antigen ID sequence can define a specific MHC-peptide complex of the oligonucleotide conjugate tetramer that binds to a particular cellular TCR. The antigen ID sequence can define a specific B cell receptor antigen of the oligonucleotide conjugate tetramer that binds to a particular cellular BCR. Thus, the antigen ID sequence can indicate which surface proteins on the analyzed cells are expressed. In vessels with a single cell, all sequences containing the shared droplet-specific barcode sequence are associated with a single cell. Thus, a single cell can be analyzed to present a set of surface proteins that can be used to define its identity, characteristics or relevance. For example, a single cell can be analyzed to display a TCR with a certain affinity for the MHC-peptide complex, which can also identify the sequence of the TCR, or a single cell can Can be analyzed to present a BCR with a certain affinity for the tetrameric B cell receptor antigen, which can also identify the sequence of the BCR.

一態様では、複数のベッセル中で反応を実行するステップを含む方法が提供され、この反応は、ベッセルバーコード配列を含むベッセルバーコード化ポリヌクレオチドを、複数のベッセルのうちの1つのベッセル中の、単離された単一の細胞の標的抗原に結合した親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドに付着させることを含む。一態様では、複数のベッセル中で反応を実行するステップを含む方法が提供され、この反応は、ベッセルバーコード配列を含むベッセルバーコード化ポリヌクレオチドを、複数のベッセルのうちの1つのベッセル中の、単離された単一の細胞のTCRに結合した四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドに付着させることを含む。一態様では、複数のベッセル中で反応を実行するステップを含む方法が提供され、この反応は、ベッセルバーコード配列を含むベッセルバーコード化ポリヌクレオチドを、複数のベッセルのうちの1つのベッセル中の、単離された単一の細胞のBCRに結合した四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドに付着させることを含む。   In one aspect, a method is provided that includes performing a reaction in a plurality of vessels, wherein the reaction comprises transforming a Bessel bar-coded polynucleotide comprising a Bessel barcode sequence into a vessel of one of the plurality of vessels. And attaching to the oligonucleotide of the affinity-oligonucleotide conjugate bound to the target antigen of the isolated single cell. In one aspect, a method is provided that includes performing a reaction in a plurality of vessels, wherein the reaction comprises transforming a Bessel bar-coded polynucleotide comprising a Bessel barcode sequence into a vessel of one of the plurality of vessels. Attaching the isolated tetramer-oligonucleotide conjugate oligonucleotide to the TCR of a single cell. In one aspect, a method is provided that includes performing a reaction in a plurality of vessels, wherein the reaction comprises transforming a Bessel bar-coded polynucleotide comprising a Bessel barcode sequence into a vessel of one of the plurality of vessels. Attaching the isolated tetramer-oligonucleotide conjugate oligonucleotide to the BCR of a single cell.

一態様では、複数のベッセルのうちの1つのベッセル中で反応を実行するステップを含む方法が本明細書で提供され、この反応は、ベッセルバーコード配列を含むベッセルバーコード化ポリヌクレオチドを、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチド部分に付着させることを含み、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、複数のベッセルのうちのそのベッセル中の細胞によって発現される標的抗原に結合する。一態様では、複数のベッセルのうちの1つのベッセル中で反応を実行するステップを含む方法が本明細書で提供され、この反応は、ベッセルバーコード配列を含むベッセルバーコード化ポリヌクレオチドを、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチド部分に付着させることを含み、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、複数のベッセルのうちのそのベッセル中の細胞によって発現されるTCRに結合する。一態様では、複数のベッセルのうちの1つのベッセル中で反応を実行するステップを含む方法が本明細書で提供され、この反応は、ベッセルバーコード配列を含むベッセルバーコード化ポリヌクレオチドを、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチド部分に付着させることを含み、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、複数のベッセルのうちのそのベッセル中の細胞によって発現されるBCRに結合する。   In one aspect, provided herein is a method comprising performing a reaction in one of a plurality of vessels, wherein the reaction comprises binding a Bessel bar-coded polynucleotide comprising a Bessel bar-coded sequence to an affinity. The affinity-oligonucleotide conjugate binds to a target antigen expressed by a cell in the vessel of the plurality of vessels. In one aspect, provided herein is a method comprising performing a reaction in one of a plurality of vessels, wherein the reaction comprises converting a Bessel bar-coded polynucleotide comprising a Bessel barcode sequence to a four-vessel. Attaching to the oligonucleotide portion of the multimer-oligonucleotide conjugate, wherein the tetramer-oligonucleotide conjugate binds to a TCR expressed by a cell in the vessel of the plurality of vessels. In one aspect, provided herein is a method comprising performing a reaction in one of a plurality of vessels, wherein the reaction comprises converting a Bessel bar-coded polynucleotide comprising a Bessel barcode sequence to a four-vessel. Attaching to the oligonucleotide portion of the multimer-oligonucleotide conjugate, wherein the tetramer-oligonucleotide conjugate binds to the BCR expressed by cells in the vessel of the plurality of vessels.

一部の実施形態では、細胞は、ベッセル内に含有される単一の細胞である。一部の実施形態では、ベッセルは、複数のベッセルのうちの2またはそれよりも多くのベッセルを含む。一部の実施形態では、ベッセルは、複数のベッセルの各ベッセルを含む。一部の実施形態では、反応は、複数のベッセルのうちの2またはそれよりも多くのベッセル中で起こる。一部の実施形態では、各ベッセル中の細胞は、同じ試料に由来する。一部の実施形態では、2またはそれよりも多くの複数のベッセルのうちの第1の複数のベッセルのうちの1つのベッセル中の細胞は、2またはそれよりも多くの複数のベッセルのうちの第2の複数のベッセルのうちの1つのベッセル中の細胞と同じ試料に由来する。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチド部分は、抗原同定配列(AID)を含む。一部の実施形態では、AIDは、標的抗原、または親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分にバーコード化される。一部の実施形態では、AIDは、公知の特異性を有するTCR、または四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのMHC−ペプチド複合体にバーコード化される。一部の実施形態では、AIDは、公知の特異性を有するBCR、または四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのB細胞受容体抗原にバーコード化される。   In some embodiments, the cells are single cells contained within a vessel. In some embodiments, the vessel comprises two or more vessels of the plurality of vessels. In some embodiments, the vessel comprises each vessel of the plurality of vessels. In some embodiments, the reaction occurs in two or more of the plurality of vessels. In some embodiments, the cells in each vessel are from the same sample. In some embodiments, the cells in one of the first plurality of vessels of the two or more vessels are the cells of the two or more vessels. Derived from the same sample as cells in one of the second plurality of vessels. In some embodiments, the oligonucleotide portion includes an antigen identification sequence (AID). In some embodiments, the AID is barcoded on the target antigen, or on the affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate. In some embodiments, the AID is barcoded to a TCR with known specificity, or an MHC-peptide complex of a tetramer-oligonucleotide conjugate. In some embodiments, the AID is barcoded on a BCR with known specificity, or on a B cell receptor antigen of a tetramer-oligonucleotide conjugate.

一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、標的抗原、または親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分にバーコード化された抗原同定配列(AID)をさらに含む。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、公知の特異性を有するTCR、または四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのMHC−ペプチド複合体にバーコード化された抗原同定配列(AID)をさらに含む。一部の実施形態では、抗原同定配列(AID)は、公知の配列である。   In some embodiments, the oligonucleotide further comprises a target antigen, or an antigen identification sequence (AID) barcoded on the affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate. In some embodiments, the oligonucleotide further comprises a TCR with known specificity, or an antigen identification sequence (AID) barcoded on the MHC-peptide complex of the tetramer-oligonucleotide conjugate. In some embodiments, the antigen identification sequence (AID) is a known sequence.

一部の実施形態では、ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドは、ベッセル中の鋳型ベッセルバーコード化ポリヌクレオチド由来である。   In some embodiments, the vessel barcoding polynucleotide is from a template vessel barcoding polynucleotide in the vessel.

一部の実施形態では、この方法は、配列情報を取得するために、オリゴヌクレオチドまたはそのアンプリコンを配列決定することをさらに含む。   In some embodiments, the method further comprises sequencing the oligonucleotide or its amplicon to obtain sequence information.

一部の実施形態では、この方法は、配列情報に基づいて、単一の細胞の特徴を決定するステップをさらに含む。一部の実施形態では、配列情報は、抗原同定(AID)配列を含む。一部の実施形態では、この方法は、配列情報に基づいて、単一の細胞の特徴を決定するステップをさらに含む。一部の実施形態では、特徴は、表現型である。一部の実施形態では、表現型は、免疫表現型である。一部の実施形態では、特徴は、親和性である。一部の実施態様では、親和性は、MHC−ペプチド複合体である。一部の実施形態では、親和性は、MHC−ペプチド複合体の相対的親和性(例えば、より低い結合親和性を有するTCRと比較してより高い結合親和性を有するTCR)である。一部の実施形態では、親和性は、BCRのものである。一部の実施形態では、親和性は、BCRの相対的親和性(例えば、より低い結合親和性を有するBCRと比較してより高い結合親和性を有するBCR)である。   In some embodiments, the method further comprises determining a characteristic of the single cell based on the sequence information. In some embodiments, the sequence information includes an antigen identification (AID) sequence. In some embodiments, the method further comprises determining a characteristic of the single cell based on the sequence information. In some embodiments, the feature is a phenotype. In some embodiments, the phenotype is an immunophenotype. In some embodiments, the feature is affinity. In some embodiments, the affinity is an MHC-peptide complex. In some embodiments, the affinity is the relative affinity of the MHC-peptide complex (eg, a TCR with a higher binding affinity compared to a TCR with a lower binding affinity). In some embodiments, the affinity is of a BCR. In some embodiments, the affinity is the relative affinity of the BCR (eg, a BCR with a higher binding affinity compared to a BCR with a lower binding affinity).

一部の実施形態では、この方法は、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートを、単一の細胞を含む複数の細胞と接触させるステップをさらに含む。一部の実施形態では、この方法は、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートを、単一の細胞を含む複数の細胞と接触させるステップをさらに含む。一部の実施形態では、接触させるステップは、ベッセル中の単一の細胞が単離される前である。一部の実施形態では、この方法は、接触させるステップの後に、複数の細胞を洗浄するステップをさらに含む。   In some embodiments, the method further comprises contacting the affinity-oligonucleotide conjugate with a plurality of cells, including a single cell. In some embodiments, the method further comprises contacting the tetramer-oligonucleotide conjugate with a plurality of cells, including a single cell. In some embodiments, the step of contacting is before a single cell in the vessel is isolated. In some embodiments, the method further comprises washing the plurality of cells after the contacting.

一部の実施形態では、ベッセルは、標的抗原に結合していない親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートを含まない。一部の実施形態では、ベッセルは、TCRに結合していない四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートを含まない。一部の実施形態では、ベッセルは、BCRに結合していない四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートを含まない。   In some embodiments, the vessel does not include an affinity-oligonucleotide conjugate that is not bound to a target antigen. In some embodiments, the vessel does not include a tetramer-oligonucleotide conjugate that is not attached to a TCR. In some embodiments, the vessel does not include a tetramer-oligonucleotide conjugate that is not attached to a BCR.

一部の実施形態では、この方法は、ベッセル中の単一の細胞を単離することをさらに含む。一部の実施形態では、単一の細胞は、単離することの前に親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートに結合される。   In some embodiments, the method further comprises isolating the single cell in the vessel. In some embodiments, a single cell is bound to the affinity-oligonucleotide conjugate prior to isolation.

一部の実施形態では、この方法は、単一の細胞を溶解させることをさらに含む。一部の実施形態では、溶解させることは、ベッセル中で単一の細胞が単離された後である。   In some embodiments, the method further comprises lysing the single cell. In some embodiments, lysing is after a single cell is isolated in the vessel.

一部の実施形態では、複数の細胞は、複数のソーティングされていない細胞である。一部の実施形態では、複数の細胞は、複数のソーティングされた細胞である。一部の実施形態では、複数の細胞は、複数の富化された細胞である。   In some embodiments, the plurality of cells are a plurality of unsorted cells. In some embodiments, the plurality of cells are a plurality of sorted cells. In some embodiments, the plurality of cells is a plurality of enriched cells.

一部の実施形態では、複数のベッセルのうちの第1のベッセル中のベッセルバーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンのベッセルバーコード配列は、複数のベッセルのうちの第2のベッセル中のベッセルバーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンのベッセルバーコード配列とは異なる。一部の実施形態では、複数のベッセルのうちの単一のベッセル中の各ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンのベッセルバーコード配列は、同じベッセルバーコード配列を含む。一部の実施形態では、複数のベッセルのうちの任意の単一のベッセル中の各ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドおよびそのアンプリコンのベッセルバーコード配列は、複数のベッセルのうちの任意の他の単一のベッセル中の各ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドおよびそのアンプリコンのベッセルバーコード配列に対して固有である。   In some embodiments, the Bessel barcoding polynucleotide of the first vessel of the plurality of vessels or the vessel barcode sequence of the amplicon thereof is the vessel barcode sequence of the second vessel of the plurality of vessels. It differs from the Bessel barcode sequence of the encoding polynucleotide or its amplicon. In some embodiments, each Bessel barcoding polynucleotide in a single one of the plurality of vessels or the amplicon's Bessel barcode sequence comprises the same Bessel barcode sequence. In some embodiments, each Bessel barcoding polynucleotide in any single vessel of the plurality of vessels and the vessel barcode sequence of the amplicon thereof is included in any other unit of the plurality of vessels. It is unique for each vessel barcoding polynucleotide in one vessel and the vessel barcode sequence of its amplicon.

一部の実施形態では、この方法は、ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドを、単一の細胞由来の細胞ポリヌクレオチドに付着させることをさらに含む。一部の実施形態では、ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドを、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドに付着させることと、ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドを、単一の細胞由来の細胞ポリヌクレオチドに付着させることとは、同時に実行される。   In some embodiments, the method further comprises attaching the Bessel bar-encoding polynucleotide to a cell polynucleotide from a single cell. In some embodiments, attaching the vessel bar-encoding polynucleotide to the affinity-oligonucleotide conjugate oligonucleotide and attaching the vessel bar-encoding polynucleotide to a cell polynucleotide from a single cell. Doing is performed simultaneously.

一部の実施形態では、この方法は、オリゴヌクレオチドまたはその相補体を増幅することをさらに含む。一部の実施形態では、この方法は、細胞ポリヌクレオチドまたはその相補体を増幅することをさらに含む。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドまたはその相補体を増幅することと、細胞ポリヌクレオチドまたはその相補体を増幅することとは、同時に実行される。   In some embodiments, the method further comprises amplifying the oligonucleotide or its complement. In some embodiments, the method further comprises amplifying the cellular polynucleotide or its complement. In some embodiments, amplifying the oligonucleotide or its complement and amplifying the cellular polynucleotide or its complement are performed simultaneously.

一部の実施形態では、細胞ポリヌクレオチドのベッセルバーコード配列とオリゴヌクレオチドのベッセルバーコード配列とは同じである。   In some embodiments, the Bessel barcode sequence of the cellular polynucleotide and the oligonucleotide is the same.

一部の実施形態では、この方法は、複数のベッセルのうちの2またはそれよりも多くのベッセルから、オリゴヌクレオチドまたはそのアンプリコンをプールすることをさらに含む。一部の実施形態では、この方法は、複数のベッセルのうちの2またはそれよりも多くのベッセルから、オリゴヌクレオチドまたはそのアンプリコンおよび細胞ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンをプールすることをさらに含む。一部の実施形態では、プールすることは、配列決定することの前である。   In some embodiments, the method further comprises pooling the oligonucleotide or its amplicon from two or more vessels of the plurality of vessels. In some embodiments, the method further comprises pooling the oligonucleotide or its amplicon and the cellular polynucleotide or its amplicon from two or more vessels of the plurality of vessels. In some embodiments, pooling is prior to sequencing.

一部の実施形態では、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、複数の異なる親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートを含む。一部の実施形態では、複数の親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの各親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、固有の抗原識別(AID)配列を含む。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、複数の親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子のうちの単一の親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子にバーコード化される親和性分子バーコード(AMB)配列を含む。一部の実施形態では、複数の親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子の各親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子は、固有の親和性分子バーコード(AMB)配列を含む。   In some embodiments, the affinity-oligonucleotide conjugate comprises a plurality of different affinity-oligonucleotide conjugates. In some embodiments, each of the plurality of affinity-oligonucleotide conjugates comprises a unique antigen identification (AID) sequence. In some embodiments, the oligonucleotide is an affinity molecule barcode (AMB) sequence that is barcoded into a single affinity-oligonucleotide conjugate molecule of the plurality of affinity-oligonucleotide conjugate molecules. including. In some embodiments, each affinity-oligonucleotide conjugate molecule of the plurality of affinity-oligonucleotide conjugate molecules comprises a unique affinity molecule barcode (AMB) sequence.

一部の実施形態では、本明細書に記載される方法およびコンジュゲートは、複数の異なる四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートを含む。一部の実施形態では、複数の親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの各四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、固有の抗原同定(AID)配列を含む。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、複数の四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子のうちの1つの単一の四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子にバーコード化された親和性分子バーコード(AMB)配列を含む。一部の実施形態では、複数の四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子の各四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子は、固有の親和性分子バーコード(AMB)配列を含む。   In some embodiments, the methods and conjugates described herein comprise a plurality of different tetramer-oligonucleotide conjugates. In some embodiments, each tetramer-oligonucleotide conjugate of the plurality of affinity-oligonucleotide conjugates comprises a unique antigen identification (AID) sequence. In some embodiments, the oligonucleotide is an affinity molecule barcoded barcoded on a single tetramer-oligonucleotide conjugate molecule of one of the plurality of tetramer-oligonucleotide conjugate molecules. (AMB) sequence. In some embodiments, each of the plurality of tetramer-oligonucleotide conjugate molecules comprises a unique affinity molecule barcode (AMB) sequence.

一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、融合配列を含み、そして付着させることは、ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドを融合配列に付着させることを含む。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、プライマー結合配列を含む。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドは定常配列(constant sequence)を含む。   In some embodiments, the oligonucleotide comprises a fusion sequence, and attaching comprises attaching a Bessel bar-encoding polynucleotide to the fusion sequence. In some embodiments, the oligonucleotide comprises a primer binding sequence. In some embodiments, the oligonucleotide comprises a constant sequence.

一部の実施形態では、この方法は、オリゴヌクレオチド、その相補体、その増幅された産物、またはそれらの組合せを配列決定することであって、それによって、オリゴヌクレオチド配列読み取りを生成することをさらに含む。一部の実施形態では、この方法は、1つまたは複数の第1のオリゴヌクレオチド配列読み取りを、1つまたは複数の第2のオリゴヌクレオチド配列読み取りと比較することをさらに含む。一部の実施形態では、この方法は、オリゴヌクレオチド配列読み取りを分析することをさらに含む。一部の実施形態では、この方法は、オリゴヌクレオチド配列読み取りのベッセルバーコード配列を分析することをさらに含む。一部の実施形態では、この方法は、オリゴヌクレオチド配列読み取りの抗原識別(AID)配列を分析することをさらに含む。一部の実施形態では、この方法は、オリゴヌクレオチド配列読み取りの親和性分子バーコード(AMB)配列を分析することをさらに含む。一部の実施形態では、分析することは、1もしくは複数のベッセルバーコード配列、1もしくは複数のAID配列、1もしくは複数の親和性分子バーコード(AMB)配列、またはそれらの組合せの頻度を決定することを含む。一部の実施形態では、分析することは、比較することを含む。一部の実施形態では、この方法は、オリゴヌクレオチド配列読み取りの抗原識別(AID)配列を、オリゴヌクレオチド配列読み取りの親和性分子バーコード(AMB)配列と比較することをさらに含む。   In some embodiments, the method further comprises sequencing the oligonucleotide, its complement, its amplified product, or a combination thereof, thereby producing an oligonucleotide sequence read. Including. In some embodiments, the method further comprises comparing the one or more first oligonucleotide sequence reads to the one or more second oligonucleotide sequence reads. In some embodiments, the method further comprises analyzing the oligonucleotide sequence reads. In some embodiments, the method further comprises analyzing the Bessel barcode sequence of the oligonucleotide sequence read. In some embodiments, the method further comprises analyzing the antigen identification (AID) sequence of the oligonucleotide sequence read. In some embodiments, the method further comprises analyzing the affinity molecule barcode (AMB) sequence of the oligonucleotide sequence read. In some embodiments, analyzing comprises determining the frequency of one or more Bessel barcode sequences, one or more AID sequences, one or more affinity molecule barcode (AMB) sequences, or a combination thereof. Including doing. In some embodiments, analyzing comprises comparing. In some embodiments, the method further comprises comparing the antigen identification (AID) sequence of the oligonucleotide sequence read with the affinity molecular barcode (AMB) sequence of the oligonucleotide sequence read.

一部の実施形態では、この方法は、細胞ポリヌクレオチド、その相補体、その増幅された産物、またはそれらの組合せを配列決定することであって、それによって、細胞ポリヌクレオチド配列読み取りを生成することをさらに含む。一部の実施形態では、この方法は、オリゴヌクレオチド配列読み取りを、細胞ポリヌクレオチド配列読み取りと比較することをさらに含む。一部の実施形態では、この方法は、オリゴヌクレオチド配列読み取りのベッセルバーコード配列を、細胞ポリヌクレオチド配列読み取りのベッセルバーコード配列と比較することをさらに含む。一部の実施形態では、この方法は、細胞ポリヌクレオチド配列読み取りを比較することをさらに含む。一部の実施形態では、この方法は、細胞ポリヌクレオチド配列読み取りのベッセルバーコード配列を分析することをさらに含む。一部の実施形態では、この方法は、細胞ポリヌクレオチド配列読み取りの分子バーコード配列を分析することをさらに含む。   In some embodiments, the method comprises sequencing the cellular polynucleotide, its complement, its amplified product, or a combination thereof, thereby producing a cellular polynucleotide sequence read. Further included. In some embodiments, the method further comprises comparing the oligonucleotide sequence read to a cellular polynucleotide sequence read. In some embodiments, the method further comprises comparing the Bessel barcode sequence of the oligonucleotide sequence read to the Bessel barcode sequence of the cellular polynucleotide sequence read. In some embodiments, the method further comprises comparing the cellular polynucleotide sequence reads. In some embodiments, the method further comprises analyzing the Bessel barcode sequence of the cellular polynucleotide sequence reading. In some embodiments, the method further comprises analyzing the molecular barcode sequence of the cellular polynucleotide sequence read.

一部の実施形態では、この方法は、分析するステップまたは比較するステップに基づいて、細胞の特徴を決定するステップをさらに含む。一部の実施形態では、この方法は、オリゴヌクレオチド配列読み取りに基づいて、抗体、BCRまたはTCRを選択するステップをさらに含む。一部の実施形態では、この方法は、細胞のポリヌクレオチド配列読み取りに基づいて、抗体、BCRまたはTCRを選択するステップを含む。   In some embodiments, the method further comprises determining a characteristic of the cell based on the analyzing or comparing. In some embodiments, the method further comprises selecting an antibody, BCR or TCR based on the oligonucleotide sequence reading. In some embodiments, the method comprises selecting an antibody, BCR or TCR based on reading the polynucleotide sequence of the cell.

一部の実施形態では、この方法は、分析するステップまたは比較するステップに基づいて、TCRもしくはBCRへの四量体の親和性および/または四量体へのTCRもしくはBCRの親和性を決定するステップをさらに含む。一部の実施形態では、配列決定読み取りの数は、TCRまたはBCRへの四量体の親和性を示す。一部の実施形態では、1つの単一の細胞の配列読み取りのより多い数は、配列読み取りのより少ない数を有する1つの単一の細胞と比較して、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートおよび/またはTCRもしくはBCRのより高い結合親和性を示す。四量体の結合親和性は、四量体のMHC−ペプチド複合体または四量体のB細胞受容体抗原の結合を示すことができる。   In some embodiments, the method determines the affinity of the tetramer for the TCR or BCR and / or the affinity of the TCR or BCR for the tetramer based on the analyzing or comparing steps. The method further includes a step. In some embodiments, the number of sequencing reads indicates the affinity of the tetramer for TCR or BCR. In some embodiments, a higher number of sequence reads for one single cell is greater than a single cell having a lower number of sequence reads for the tetramer-oligonucleotide conjugate and And / or exhibit a higher binding affinity of TCR or BCR. A tetramer binding affinity can indicate binding of a tetrameric MHC-peptide complex or a tetrameric B cell receptor antigen.

一部の実施形態では、四量体オリゴヌクレオチドコンジュゲートへのTCRまたはBCRの親和性を決定する方法は、1つまたは複数の四量体オリゴヌクレオチドコンジュゲートの存在下で1つまたは複数のT細胞をインキュベートするステップを含み、ここで、複数の四量体オリゴヌクレオチドコンジュゲートの各々は、固有の識別子バーコードを含むことができる。一部の実施形態では、この方法は、各細胞−四量体複合体を単離するステップと、本明細書に記載される四量体複合体にコンジュゲートされているオリゴヌクレオチドまたはその相補性配列の少なくとも一部を配列決定するステップとをさらに含む。一部の実施形態では、この方法は、各固有バーコード配列の配列決定するステップの間に得られる配列決定読み取りの数を数えるステップをさらに含む。一部の実施形態では、この方法は、配列決定情報を分析するかまたは標準曲線と比較するステップをさらに含む。一部の実施形態では、この方法は、四量体へのTCRもしくはBCRの親和性、またはTCRもしくはBCRへの四量体の親和性を、配列決定するステップ、または配列決定情報を分析もしくは比較するステップに基づいて、決定するステップをさらに含む。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドに付させたベッセルバーコード化ポリヌクレオチド、および細胞ポリヌクレオチドに付着させたベッセルバーコード化ポリヌクレオチドは、ベッセル中の同じ鋳型ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドに由来する。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドに付着させたベッセルバーコード化ポリヌクレオチドは、鋳型ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドの増幅産物である。   In some embodiments, the method of determining the affinity of a TCR or BCR for a tetrameric oligonucleotide conjugate comprises the step of determining one or more TCRs in the presence of the one or more tetramer oligonucleotide conjugates. Incubating the cells, wherein each of the plurality of tetrameric oligonucleotide conjugates can include a unique identifier barcode. In some embodiments, the method comprises the step of isolating each cell-tetramer complex and the oligonucleotide conjugated to the tetramer complex described herein or a complement thereof. Sequencing at least a portion of the sequence. In some embodiments, the method further comprises counting the number of sequencing reads obtained during the step of sequencing each unique barcode sequence. In some embodiments, the method further comprises analyzing the sequencing information or comparing to a standard curve. In some embodiments, the method comprises: sequencing the affinity of the TCR or BCR for the tetramer, or the affinity of the tetramer for the TCR or BCR, or analyzing or comparing the sequencing information. And determining based on the step of performing the determination. In some embodiments, the Vessel barcoding polynucleotide attached to the oligonucleotide and the Vessel barcoding polynucleotide attached to the cellular polynucleotide are derived from the same template Vessel barcoding polynucleotide in the vessel. . In some embodiments, the Vessel barcoding polynucleotide attached to the oligonucleotide is an amplification product of the template Vessel barcoding polynucleotide.

一部の実施形態では、細胞ポリヌクレオチドに付着させたベッセルバーコード化ポリヌクレオチドは、鋳型ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドの増幅産物である。   In some embodiments, the Vessel barcoding polynucleotide attached to the cellular polynucleotide is an amplification product of the template Vessel barcoding polynucleotide.

一部の実施形態では、ベッセルは、固体支持体を含む。一部の実施形態では、ベッセルは、固体支持体を含まない。一部の実施形態では、複数のベッセルの各ベッセルは、単一の細胞を含む。一部の実施形態では、ベッセルは、ウェル、エマルジョンまたは液滴である。一部の実施形態では、鋳型ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドは、固体支持体に結合していない。一部の実施形態では、鋳型ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドは、固体支持体に結合している。   In some embodiments, the vessel includes a solid support. In some embodiments, the vessel does not include a solid support. In some embodiments, each vessel of the plurality of vessels contains a single cell. In some embodiments, the vessel is a well, emulsion or droplet. In some embodiments, the template vessel bar-encoding polynucleotide is not attached to a solid support. In some embodiments, the template vessel bar-encoding polynucleotide is bound to a solid support.

一部の実施形態では、この方法は、複数の分子バーコード化ポリヌクレオチドのうちの1つの分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコード配列を、細胞ポリヌクレオチドに付着させることをさらに含み、分子バーコード配列は、単一の細胞ポリヌクレオチド分子およびそのアンプリコンにバーコード化される。   In some embodiments, the method further comprises attaching a molecular barcoding sequence of one of the plurality of molecular barcoding polynucleotides to the cellular polynucleotide. The coding sequence is barcoded into a single cellular polynucleotide molecule and its amplicon.

一部の実施形態では、付着させることは、ベッセルポリヌクレオチドをオリゴヌクレオチドにライゲーションすることを含む。一部の実施形態では、付着させることは、酵素を用いてベッセルポリヌクレオチドをオリゴヌクレオチドに付着させることを含む。一部の実施形態では、付着させることは、ベッセルポリヌクレオチドをオリゴヌクレオチドにハイブリダイズさせることを含む。一部の実施形態では、付着させることは、オリゴヌクレオチドを伸長させることをさらに含む。一部の実施形態では、付着させることは、鋳型ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドを増幅することを含む。   In some embodiments, attaching comprises ligating the Bessel polynucleotide to the oligonucleotide. In some embodiments, attaching comprises attaching the Bessel polynucleotide to the oligonucleotide using an enzyme. In some embodiments, attaching comprises hybridizing the Bessel polynucleotide to the oligonucleotide. In some embodiments, attaching further comprises extending the oligonucleotide. In some embodiments, attaching comprises amplifying the template Vessel bar-encoding polynucleotide.

一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドは二本鎖である。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドは一本鎖である。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドはDNAである。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドはRNAである。   In some embodiments, the oligonucleotide is double-stranded. In some embodiments, the oligonucleotide is single-stranded. In some embodiments, the oligonucleotide is DNA. In some embodiments, the oligonucleotide is an RNA.

一部の実施形態では、細胞ポリヌクレオチドは、可変領域配列を含む。一部の実施形態では、この方法は、可変領域配列を含むネイティブ鎖配列を対合させることをさらに含む。一部の実施形態では、細胞ポリヌクレオチドはDNAである。一部の実施形態では、細胞ポリヌクレオチドはRNAである。一部の実施形態では、RNAはmRNAである。   In some embodiments, the cellular polynucleotide comprises a variable region sequence. In some embodiments, the method further comprises pairing the native strand sequence comprising the variable region sequence. In some embodiments, the cellular polynucleotide is DNA. In some embodiments, the cellular polynucleotide is RNA. In some embodiments, the RNA is an mRNA.

一部の実施形態では、単一の細胞はB細胞である。一部の実施形態では、単一の細胞はT細胞である。   In some embodiments, the single cell is a B cell. In some embodiments, the single cell is a T cell.

一部の実施形態では、親和性オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、単一の細胞の細胞外抗原に結合する。一部の実施形態では、単一の細胞の細胞外抗原は、免疫細胞に特異的な抗原である。一部の実施形態では、単一の細胞の細胞外抗原は、T細胞に特異的な抗原である。一部の実施形態では、この細胞外抗原はCD4である。一部の実施形態では、この細胞外抗原はCD8である。一部の実施形態では、単一の細胞の細胞外抗原は、B細胞に特異的な抗原である。一部の実施形態では、この細胞外抗原は免疫グロブリンである。   In some embodiments, the affinity portion of the affinity oligonucleotide conjugate binds to a single cell extracellular antigen. In some embodiments, the single cell extracellular antigen is an antigen specific for immune cells. In some embodiments, the single cell extracellular antigen is a T cell specific antigen. In some embodiments, the extracellular antigen is CD4. In some embodiments, the extracellular antigen is CD8. In some embodiments, the single cell extracellular antigen is a B cell specific antigen. In some embodiments, the extracellular antigen is an immunoglobulin.

一部の実施形態では、親和性オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、抗体またはその断片である。一部の実施形態では、親和性オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、ペプチドである。一部の実施形態では、親和性オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、タンパク質である。一部の実施形態では、親和性オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、アプタマーである。一部の実施形態では、親和性オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、小分子である。一部の実施形態では、親和性オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、薬物である。一部の実施形態では、親和性オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、細胞である。一部の実施形態では、この細胞は、抗原提示細胞(APC)である。一部の実施形態では、親和性オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、MHC−ペプチド複合体を含む。一部の実施形態では、親和性オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、主要組織適合性複合体(MHC)を含む。一部の実施形態では、MHCは、可溶性および/または多量体(例えば、四量体)形態である。一部の実施形態では、MHCはペプチドに結合している。一部の実施形態では、ペプチドは合成ペプチドである。一部の実施形態では、MHCは、例えば単一の細胞の、T細胞受容体(TCR)および/またはTCR様結合分子、例えばTCR様抗体または免疫グロブリンまたはキメラ抗原受容体に結合する。   In some embodiments, the affinity portion of the affinity oligonucleotide conjugate is an antibody or a fragment thereof. In some embodiments, the affinity portion of the affinity oligonucleotide conjugate is a peptide. In some embodiments, the affinity portion of the affinity oligonucleotide conjugate is a protein. In some embodiments, the affinity portion of the affinity oligonucleotide conjugate is an aptamer. In some embodiments, the affinity portion of the affinity oligonucleotide conjugate is a small molecule. In some embodiments, the affinity portion of the affinity oligonucleotide conjugate is a drug. In some embodiments, the affinity portion of the affinity oligonucleotide conjugate is a cell. In some embodiments, the cells are antigen presenting cells (APC). In some embodiments, the affinity portion of the affinity oligonucleotide conjugate comprises an MHC-peptide complex. In some embodiments, the affinity portion of the affinity oligonucleotide conjugate comprises a major histocompatibility complex (MHC). In some embodiments, the MHC is in soluble and / or multimeric (eg, tetrameric) form. In some embodiments, the MHC is linked to a peptide. In some embodiments, the peptide is a synthetic peptide. In some embodiments, the MHC binds to a T cell receptor (TCR) and / or a TCR-like binding molecule, eg, a TCR-like antibody or immunoglobulin or chimeric antigen receptor, for example, in a single cell.

一部の実施形態では、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、MHC−ペプチド複合体を含む。一部の実施形態では、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、主要組織適合性複合体(MHC)を可溶性および/または多量体(例えば、四量体)形態で含む。一部の実施形態では、MHCはストレプトアビジンタンパク質に結合しており、それは中心のビオチンタンパク質と複合体化し、最高4つのMHC−ストレプトアビジン複合体が多量体複合体に連結されるのを可能にする(例えば、図10Aに示すように)。一部の実施形態では、MHCは、ペプチドと関連する。一部の実施形態では、MHCは、共有結合性または非共有結合性の連結を経てペプチドと関連する。一部の実施形態では、ペプチドは合成ペプチドである。一部の実施形態では、ペプチドは合成ペプチドである。一部の実施形態では、MHCは、例えば単一の細胞の、TCRおよび/またはTCR様結合分子、例えばTCR様抗体または免疫グロブリンまたはキメラ抗原受容体に結合する。一部の実施形態では、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、B細胞受容体抗原を可溶性および/または多量体(例えば、四量体)形態で含む。一部の実施形態では、B細胞受容体抗原は、細胞または対象に以前に投与された。一部の実施形態では、B細胞受容体抗原は、例えば単一の細胞の、BCRおよび/またはBCR様結合分子、例えばキメラ抗原受容体に結合する。   In some embodiments, the affinity portion of the tetramer-oligonucleotide conjugate comprises an MHC-peptide complex. In some embodiments, the affinity portion of the tetramer-oligonucleotide conjugate comprises major histocompatibility complex (MHC) in soluble and / or multimeric (eg, tetrameric) form. In some embodiments, the MHC is bound to a streptavidin protein, which complexes with a central biotin protein, allowing up to four MHC-streptavidin complexes to be linked to a multimeric complex. (Eg, as shown in FIG. 10A). In some embodiments, the MHC is associated with a peptide. In some embodiments, the MHC is associated with the peptide via a covalent or non-covalent linkage. In some embodiments, the peptide is a synthetic peptide. In some embodiments, the peptide is a synthetic peptide. In some embodiments, the MHC binds to a TCR and / or TCR-like binding molecule, eg, a TCR-like antibody or immunoglobulin or chimeric antigen receptor, eg, in a single cell. In some embodiments, the affinity portion of the tetramer-oligonucleotide conjugate comprises the B cell receptor antigen in soluble and / or multimeric (eg, tetrameric) form. In some embodiments, the B cell receptor antigen has been previously administered to the cell or subject. In some embodiments, the B cell receptor antigen binds to a BCR and / or BCR-like binding molecule, eg, a chimeric antigen receptor, eg, of a single cell.

一部の実施形態では、親和性部分は、抗原認識分子および/あるいは免疫受容体、例えば、抗体もしくは免疫グロブリンまたはそれらの部分もしくは融合物、操作された免疫受容体、キメラ抗原受容体(CAR)、あるいはTCRに特異的に結合する。一部のかかる実施形態では、親和性部分は、抗体もしくは受容体、例えばCARによって認識される抗原もしくはエピトープまたはそれらの部分を含む。一部の実施形態では、親和性部分は、免疫受容体に特異的に結合する抗体またはその抗原結合性断片を含む。一部の態様では、抗体またはその抗原結合性断片は、受容体の可変性部分および/または抗原結合性部分、例えば、イディオトープに特異的に結合する。一部の態様では、親和性分子は、抗イディオタイプ抗体またはその断片である。   In some embodiments, the affinity moiety is an antigen-recognition molecule and / or an immunoreceptor, such as an antibody or immunoglobulin or a portion or fusion thereof, an engineered immunoreceptor, a chimeric antigen receptor (CAR) Or specifically binds to the TCR. In some such embodiments, the affinity portion comprises an antibody or receptor, such as an antigen or epitope recognized by CAR, or portions thereof. In some embodiments, the affinity portion comprises an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to an immune receptor. In some aspects, the antibody or antigen-binding fragment thereof specifically binds to a variable and / or antigen-binding portion of a receptor, eg, an idiotope. In some aspects, the affinity molecule is an anti-idiotype antibody or a fragment thereof.

一部の実施形態では、親和性オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、主要組織適合性複合体(MHC)またはその機能的部分もしくは結合性部分を含む。一部の実施形態では、親和性部分は、MHCの多量体、任意選択で、MHCの四量体を含む。一部の実施形態では、MHCは、可溶性形態である。一部の実施形態では、MHCは、MHCの溝内で、ペプチドに結合しているかおよび/またはペプチドを含む。一部の実施形態では、ペプチドは合成ペプチドである。一部の実施形態では、MHCは、単一の細胞のT細胞受容体(TCR)に結合する。一部の実施形態では、親和性部分は、抗体もしくはキメラ抗原受容体(CAR)に結合するペプチドを含み、および/または標的は、抗体もしくはCARである。一部の実施形態では、親和性部分は、抗体もしくはキメラ抗原受容体によって特異的に認識される抗原もしくはエピトープであるかまたはそれを含み、および/あるいはそれに特異的に結合する抗体、任意選択で、その抗原結合性部分に特異的に結合する抗イディオタイプ抗体を含む。   In some embodiments, the affinity portion of the affinity oligonucleotide conjugate comprises a major histocompatibility complex (MHC) or a functional or binding portion thereof. In some embodiments, the affinity moiety comprises a multimer of the MHC, optionally a tetramer of the MHC. In some embodiments, the MHC is in a soluble form. In some embodiments, the MHC is bound to and / or comprises a peptide within the groove of the MHC. In some embodiments, the peptide is a synthetic peptide. In some embodiments, the MHC binds to a single cell T cell receptor (TCR). In some embodiments, the affinity moiety comprises an antibody or a peptide that binds to a chimeric antigen receptor (CAR), and / or the target is an antibody or a CAR. In some embodiments, the affinity moiety is or comprises an antigen or epitope specifically recognized by the antibody or chimeric antigen receptor and / or an antibody that specifically binds to it, optionally And anti-idiotype antibodies that specifically bind to its antigen binding portion.

一態様では、複数の細胞を含む試料由来の単一の細胞、単一の細胞の標的抗原に結合した親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲート、およびベッセルバーコード配列を含むベッセルバーコード化ポリヌクレオチドを各々が含む複数のベッセルを含む組成物が提供される。一部の実施形態では、ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドまたはその相補体は、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドに付着される。   In one aspect, a single cell from a sample comprising a plurality of cells, an affinity-oligonucleotide conjugate bound to a target antigen of a single cell, and a Vessel barcoding polynucleotide comprising a Vessel barcode sequence are each There is provided a composition comprising a plurality of vessels comprising: In some embodiments, the Bessel bar-encoding polynucleotide or its complement is attached to an oligonucleotide of an affinity-oligonucleotide conjugate.

一態様では、複数の細胞を含む試料に由来する単一の細胞、単一の細胞のTCRまたはBCRに結合した四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲート、およびベッセルバーコード配列を含むベッセルバーコード化ポリヌクレオチドを各々が含む複数のベッセルを含む組成物が提供される。一部の実施形態では、ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドまたはその相補体は、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドに付着される。一態様では、複数の細胞を含む試料に由来する単一の溶解細胞、および単一の溶解細胞の標的抗原に結合した親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートを各々が含む複数のベッセルを含む組成物が提供され;親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドは、ベッセルバーコード配列を含み、単一の溶解細胞に由来する細胞ポリヌクレオチドは、同じベッセルバーコード配列を含む。   In one aspect, a single cell from a sample comprising a plurality of cells, a tetramer-oligonucleotide conjugate linked to the TCR or BCR of a single cell, and a Vessel bar-coded poly- Compositions are provided that include a plurality of vessels, each containing a nucleotide. In some embodiments, the Vessel bar-encoding polynucleotide or its complement is attached to an oligonucleotide of a tetramer-oligonucleotide conjugate. In one aspect, a composition comprising a single lysed cell from a sample comprising a plurality of cells and a plurality of vessels each comprising an affinity-oligonucleotide conjugate bound to a target antigen of the single lysed cell is provided. Provided; the oligonucleotides of the affinity-oligonucleotide conjugate comprise a Bessel barcode sequence, and cellular polynucleotides from a single lysed cell comprise the same Bessel barcode sequence.

一態様では、複数の細胞を含む試料に由来する単一の溶解細胞、および単一の溶解細胞のTCRまたはBCRに結合した四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートを各々が含む複数のベッセルを含む組成物が提供され;四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドは、ベッセルバーコード配列を含み、単一の溶解細胞に由来する細胞ポリヌクレオチドは、同じベッセルバーコード配列を含む。一態様では、複数のベッセルを含む組成物が本明細書で提供され、複数のベッセルのうちの1つのベッセルは、複数の細胞を含む試料に由来する単一の細胞、およびベッセルバーコード配列を含むベッセルバーコード化ポリヌクレオチドを含み、ベッセルは、単一の細胞の標的抗原に結合する親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲート、またはそれに由来するオリゴヌクレオチド部分をさらに含む。   In one aspect, a composition comprising a single lysed cell from a sample comprising a plurality of cells, and a plurality of vessels each comprising a tetramer-oligonucleotide conjugate bound to a TCR or BCR of the single lysed cell. The oligonucleotide of the tetramer-oligonucleotide conjugate comprises a Bessel barcode sequence, and cellular polynucleotides from a single lysed cell comprise the same Bessel barcode sequence. In one aspect, provided herein is a composition comprising a plurality of vessels, wherein one of the vessels comprises a single cell from a sample comprising a plurality of cells, and a vessel barcode sequence. The vessel further comprises an affinity-oligonucleotide conjugate, or an oligonucleotide portion derived therefrom, that binds to a single cell target antigen.

一態様では、複数のベッセルを含む組成物が本明細書で提供され、複数のベッセルの1ベッセルは、複数の細胞を含む試料に由来する単一の細胞、およびベッセルバーコード配列を含むベッセルバーコード化ポリヌクレオチドを含み、ベッセルは、単一の細胞のTCRまたはBCRに結合する四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたはそれに由来するオリゴヌクレオチド部分をさらに含む。   In one aspect, provided herein is a composition comprising a plurality of vessels, wherein one vessel of the plurality of vessels comprises a single cell from a sample comprising a plurality of cells, and a vessel bar comprising a vessel barcode sequence. The encoding polynucleotide, wherein the vessel further comprises a tetramer-oligonucleotide conjugate or oligonucleotide portion derived therefrom that binds to the TCR or BCR of a single cell.

一部の実施形態では、反応は、複数のベッセルのうちの2またはそれよりも多くのベッセル中で起こる。一部の実施形態では、ベッセルは、複数のベッセルの各ベッセルを構成する。一部の実施形態では、複数のベッセルは、2またはそれよりも多くの複数のベッセルを構成する。一部の実施形態では、各ベッセル中の細胞は、同じ試料に由来する。一部の実施形態では、2またはそれよりも多くの複数のベッセルのうちの第1の複数のベッセルのうちの1つのベッセル中の細胞は、2またはそれよりも多くの複数のベッセルのうちの第2の複数のベッセルのうちの1つのベッセル中の細胞と同じ試料に由来する。一部の実施形態では、ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドまたはその相補体は、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドに付着される。一部の実施形態では、ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドまたはその相補体は、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドに付着される。一部の実施形態では、単一の細胞は、溶解される。   In some embodiments, the reaction occurs in two or more of the plurality of vessels. In some embodiments, the vessel comprises each vessel of the plurality of vessels. In some embodiments, the plurality of vessels comprises two or more vessels. In some embodiments, the cells in each vessel are from the same sample. In some embodiments, the cells in one of the first plurality of vessels of the two or more vessels are the cells of the two or more vessels. Derived from the same sample as cells in one of the second plurality of vessels. In some embodiments, the Bessel bar-encoding polynucleotide or its complement is attached to an oligonucleotide of an affinity-oligonucleotide conjugate. In some embodiments, the Vessel bar-encoding polynucleotide or its complement is attached to an oligonucleotide of a tetramer-oligonucleotide conjugate. In some embodiments, a single cell is lysed.

一態様では、複数のベッセルを含む組成物が本明細書で提供され、複数のベッセルのうちの1つのベッセルは、複数の細胞を含む試料由来の単一の溶解細胞、および単一の溶解細胞の標的抗原に結合する親和性部分を含む親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲート、またはこの親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチド部分を含み;親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチド部分は、ベッセルバーコード配列を含み、単一の溶解細胞由来の細胞ポリヌクレオチドは、同じベッセルバーコード配列を含む。   In one aspect, provided herein is a composition comprising a plurality of vessels, wherein one of the plurality of vessels comprises a single lysed cell from a sample comprising a plurality of cells, and a single lysed cell from a sample comprising a plurality of cells. An affinity-oligonucleotide conjugate comprising an affinity portion that binds to a target antigen of the invention, or comprising an oligonucleotide portion of the affinity-oligonucleotide conjugate; the oligonucleotide portion of the affinity-oligonucleotide conjugate comprises a vessel bar. The coding polynucleotide sequence, a cellular polynucleotide from a single lysed cell contains the same vessel bar coding sequence.

一態様では、複数のベッセルを含む組成物が本明細書で提供され、複数のベッセルのうちの1つのベッセルは、複数の細胞を含む試料に由来する単一の溶解細胞、および単一の溶解細胞のTCRもしくはBCRに結合する親和性部分を含む四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲート、またはこの四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチド部分を含み;四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチド部分は、ベッセルバーコード配列を含み、単一の溶解細胞に由来する細胞ポリヌクレオチドは、同じベッセルバーコード配列を含む。   In one aspect, provided herein is a composition comprising a plurality of vessels, wherein one vessel of the plurality of vessels comprises a single lysed cell from a sample comprising a plurality of cells, and a single lysed cell. A tetramer-oligonucleotide conjugate comprising an affinity portion that binds to a TCR or BCR of a cell, or comprising the oligonucleotide portion of the tetramer-oligonucleotide conjugate; an oligonucleotide of a tetramer-oligonucleotide conjugate Portions include a Bessel barcode sequence and cellular polynucleotides from a single lysed cell include the same Bessel barcode sequence.

一態様では、第1の抗原識別(AID)配列を含む第1のオリゴヌクレオチドを含む第1の容器であって、第1のAID配列が既知の配列である、第1の容器;第2の抗原識別(AID)配列を含む第2のオリゴヌクレオチドを含む第2の容器であって、第2のAID配列が既知の配列であり、第1のAID配列とは異なる、第2の容器;第1のオリゴヌクレオチドを第1の親和性分子にコンジュゲートすることが可能な試薬と、第2のオリゴヌクレオチドを第2の親和性分子にコンジュゲートすることが可能な試薬とを含む、1つまたは複数の第3の容器;第1のオリゴヌクレオチドを第1の親和性分子にどのようにコンジュゲートするか、および第2のオリゴヌクレオチドを第2の親和性分子にどのようにコンジュゲートするかを記載する、指示書のセットを含むキットが提供される。   In one aspect, a first container comprising a first oligonucleotide comprising a first antigen identification (AID) sequence, wherein the first AID sequence is a known sequence; a second container; A second container comprising a second oligonucleotide comprising an antigen identification (AID) sequence, wherein the second AID sequence is a known sequence and different from the first AID sequence; One or more comprising a reagent capable of conjugating one oligonucleotide to a first affinity molecule and a reagent capable of conjugating a second oligonucleotide to a second affinity molecule. A plurality of third containers; how to conjugate the first oligonucleotide to the first affinity molecule, and how to conjugate the second oligonucleotide to the second affinity molecule. Describe A kit comprising a set of instructions is provided.

一態様では、第1の抗原同定(AID)配列を含む第1のオリゴヌクレオチドを含む第1の容器であって、第1のAID配列が公知の配列である、第1の容器;第2の抗原同定(AID)配列を含む第2のオリゴヌクレオチドを含む第2の容器であって、第2のAID配列が公知の配列であり、第1のAID配列とは異なる、第2の容器;第1のオリゴヌクレオチドを第1の四量体にコンジュゲートすることが可能な試薬および第2のオリゴヌクレオチドを第2の四量体にコンジュゲートすることが可能な試薬を含む、1つまたは複数の第3の容器;第1のオリゴヌクレオチドを第1の四量体に、および第2のオリゴヌクレオチドを第2の四量体分子にコンジュゲートする方法を記載する、指示書のセットを含むキットが提供される。   In one aspect, a first container comprising a first oligonucleotide comprising a first antigen identification (AID) sequence, wherein the first AID sequence is a known sequence; a second container; A second container comprising a second oligonucleotide comprising an antigen identification (AID) sequence, wherein the second AID sequence is a known sequence and different from the first AID sequence; One or more reagents comprising a reagent capable of conjugating one oligonucleotide to a first tetramer and a reagent capable of conjugating a second oligonucleotide to a second tetramer. A third container; a kit comprising a set of instructions describing a method of conjugating the first oligonucleotide to the first tetramer and the second oligonucleotide to the second tetramer molecule. Provided.

一態様では、抗原識別(AID)配列を含むオリゴヌクレオチドを含む第1の容器であって、AID配列が既知の配列である、第1の容器;オリゴヌクレオチドを親和性分子にコンジュゲートすることが可能な試薬を含む第2の容器;複数のベッセルバーコード化ポリヌクレオチドを含む第3の容器;および親和性分子にコンジュゲートされたときに、複数のベッセルバーコード化ポリヌクレオチドのうちの1つのベッセルバーコード化ポリヌクレオチドをオリゴヌクレオチドにどのように付着させるかを記載する、指示書のセットを含むキットが提供される。   In one aspect, a first container comprising an oligonucleotide comprising an antigen identification (AID) sequence, wherein the AID sequence is a known sequence; wherein the oligonucleotide is conjugated to an affinity molecule. A second container containing possible reagents; a third container containing a plurality of vessel bar-encoding polynucleotides; and one of the plurality of vessel bar-encoding polynucleotides when conjugated to the affinity molecule. Kits are provided that include a set of instructions that describe how to attach the Bessel bar-coded polynucleotide to the oligonucleotide.

一態様では、抗原同定(AID)配列を含むオリゴヌクレオチドを含む第1の容器であって、AID配列が公知の配列である、第1の容器;オリゴヌクレオチドを四量体にコンジュゲートすることが可能な試薬を含む第2の容器;複数のベッセルバーコード化ポリヌクレオチドを含む第3の容器;および四量体にコンジュゲートされたときに、複数のベッセルバーコード化ポリヌクレオチドのうちの1つのベッセルバーコード化ポリヌクレオチドをオリゴヌクレオチドに付着させる方法を記載する、指示書のセットを含むキットが提供される。   In one aspect, a first container comprising an oligonucleotide comprising an antigen identification (AID) sequence, wherein the AID sequence is a known sequence; wherein the oligonucleotide is conjugated to a tetramer. A second container containing the possible reagents; a third container containing the plurality of vessel bar-encoding polynucleotides; and one of the plurality of vessel bar-encoding polynucleotides when conjugated to the tetramer. Kits are provided that include a set of instructions that describe how to attach a vessel bar-coded polynucleotide to an oligonucleotide.

本明細書に開示される方法および組成物は、腫瘍プロファイリングに使用され得る。例えば、これらの方法は、細胞表現型を患者試料中の免疫レパートリーとリンクさせて、腫瘍反応性TCRを識別することを含み得る。本明細書に開示される方法および組成物は、養子細胞療法に使用され得る。例えば、これらの方法は、ソーティングなしのT細胞の遺伝子分析を含み得る。例えば、これらの方法は、産物の製造および処理の間に、T細胞クローン情報(TCRを使用する)を遺伝子発現パターンと組み合わせることを含み得る。一部の実施形態では、本明細書に開示される方法は、養子細胞療法の前、その過程の間、またはその後に、患者から取得された養子移入された細胞を追跡、特徴付け、モニタリングおよび/または評価するために使用され得る。本明細書に開示される方法および組成物は、既知の標的に対するTCRを識別するために使用され得る。例えば、これらの方法は、抗原に対して高度に応答してもよいがあまり増殖しない高親和性クローンを識別することを含み得る。本明細書に開示される方法および組成物は、細胞試料の多重化に使用され得る。例えば、1つまたは複数の親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートと接触させたプールされた細胞試料を含むエマルジョンは、同時に複数の試料を処理しながら、オリジナルの細胞試料を識別するために使用され得る。   The methods and compositions disclosed herein can be used for tumor profiling. For example, these methods can include linking the cellular phenotype to an immune repertoire in a patient sample to identify tumor-reactive TCRs. The methods and compositions disclosed herein can be used for adoptive cell therapy. For example, these methods can include genetic analysis of T cells without sorting. For example, these methods can include combining T cell cloning information (using the TCR) with gene expression patterns during product manufacture and processing. In some embodiments, the methods disclosed herein track, characterize, monitor, and monitor adoptively transferred cells obtained from a patient before, during, or after adoptive cell therapy. And / or used to evaluate. The methods and compositions disclosed herein can be used to identify a TCR against a known target. For example, these methods can include identifying high affinity clones that may respond highly to the antigen but do not grow well. The methods and compositions disclosed herein can be used for multiplexing cell samples. For example, an emulsion comprising a pooled cell sample that has been contacted with one or more affinity-oligonucleotide conjugates can be used to identify the original cell sample while simultaneously processing multiple samples.

本明細書に開示される方法および組成物は、配列決定による多重化されたTCRまたはBCR親和性の測定のために使用され得る。本明細書に開示される方法および組成物は、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの四量体への単一の細胞のTCRまたはBCRの結合親和性を定量化するために使用され得る。さらに、この定量化は、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲート濃度に感受性であってよく、ここで、結合親和性シグナルは、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲート濃度に依存性であってよい(例えば、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲート濃度の低下は結合親和性シグナルの対応する低下をもたらす)。さらに、本明細書に開示される方法および組成物は、非特異的細胞から抗原特異的細胞を区別するために使用され得る。例えば、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの四量体に結合するTCRまたはBCRを有する細胞と、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの四量体に結合しないTCRまたはBCRを有する細胞とを区別すること。さらに、本明細書に開示される方法および組成物の1つの利点は、それらの2つの集団を分離するためのフローサイトメトリーゲーティングを使用せずに、非特異的細胞(すなわち、四量体−細胞)から抗原特異的細胞(すなわち、四量体+細胞)の集団を区別する能力である。しばしば、フローサイトメトリーゲーティングは、フローサイトメトリープロットの上での四量体−集団からの四量体+集団の分離に基づく集団分離の「最良の推測」であるかもしれないが、それは不正確である可能性があり、したがって、各集団からの細胞の喪失または細胞の誤った特徴付けをもたらす可能性がある。対照的に、本明細書に記載される方法および組成物は、細胞の集団を区別するためにゲーティング技術に頼らず、代わりに、試料中の各細胞の結合親和性を個々に定量化するハイスループット方法であってよい。さらに、本明細書に開示される方法および組成物は、MHC−ペプチドへの高い結合親和性を有するTCRを有する細胞(すなわち、高結合剤)とMHC−ペプチドへの低い結合親和性を有するTCRを有する細胞(すなわち、低結合剤)とを区別するために、ならびに本明細書に記載されるハイスループット方法を使用して、試料中の高結合親和性細胞と低結合親和性細胞とを区別するために使用され得る。   The methods and compositions disclosed herein can be used for measuring multiplexed TCR or BCR affinity by sequencing. The methods and compositions disclosed herein can be used to quantify the binding affinity of a single cell TCR or BCR to the tetramer of a tetramer-oligonucleotide conjugate. Further, the quantification may be sensitive to tetramer-oligonucleotide conjugate concentration, wherein the binding affinity signal may be dependent on tetramer-oligonucleotide conjugate concentration (eg, , A decrease in tetramer-oligonucleotide conjugate concentration results in a corresponding decrease in binding affinity signal). Further, the methods and compositions disclosed herein can be used to distinguish antigen-specific cells from non-specific cells. For example, distinguish between cells having a TCR or BCR that binds to a tetramer of a tetramer-oligonucleotide conjugate and cells having a TCR or BCR that does not bind to a tetramer of a tetramer-oligonucleotide conjugate. thing. Further, one advantage of the methods and compositions disclosed herein is that non-specific cells (ie, tetramers) can be used without the use of flow cytometry gating to separate those two populations. -The ability to distinguish a population of antigen-specific cells (i.e., tetramers + cells) from cells. Often, flow cytometry gating may be the "best guess" of population separation based on the separation of tetramer-population from tetramer-population on a flow cytometry plot, but that is not the case. It may be accurate, and thus may result in loss of cells from each population or mischaracterization of cells. In contrast, the methods and compositions described herein do not rely on gating techniques to distinguish populations of cells, but instead individually quantify the binding affinity of each cell in a sample It may be a high throughput method. In addition, the methods and compositions disclosed herein provide for cells having a TCR with high binding affinity to MHC-peptides (i.e., high binding agents) and TCRs with low binding affinity to MHC-peptides To distinguish between high and low binding affinity cells in a sample, as well as to distinguish cells having low binding affinity (ie, low binding agents), as well as using the high throughput methods described herein. Can be used to

参照による組込み   Embedding by reference

本明細書で言及される全ての刊行物、特許および特許出願は、各個々の刊行物、特許または特許出願が参照により組み込まれると具体的かつ個々に示されるのと同じ程度まで、全ての目的のためにそれらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。   All publications, patents, and patent applications referred to in this specification are for all purposes, to the same extent as if each individual publication, patent, or patent application was specifically and individually indicated to be incorporated by reference. The entirety of which are incorporated herein by reference.

本明細書に記載されている新規特徴は、特に添付の特許請求の範囲に示されている。本明細書に記載されている特徴および特徴の利点に関するより良好な理解は、本明細書に記載されている特徴の原理が利用されている説明例が示されている以下の詳細な記載および添付の図面を参照することにより得られ得る。   The novel features described herein are set forth with particularity in the appended claims. A better understanding of the features and advantages of features described herein may be found in the following detailed description, which illustrates illustrative examples in which the principles of the features described herein are utilized. Can be obtained by referring to the drawings.

図1は、本明細書に記載されている方法のベッセルの例示の模式図を示す。FIG. 1 shows an exemplary schematic of a vessel of the method described herein.

図2は、抗体にコンジュゲートされているオリゴヌクレオチドタグの例示の設計を示す。各有色ブロックは、完全なオリゴヌクレオチド配列の部分を表わす。融合配列は、エマルジョン反応内での液滴特異的DNAバーコードの酵素的付着に使用される。配列の1つの考え得る配置のみが示されているが、他の配置も本記載の方法と適合する。FIG. 2 shows an exemplary design of an oligonucleotide tag conjugated to an antibody. Each colored block represents a portion of the complete oligonucleotide sequence. The fusion sequence is used for enzymatic attachment of a droplet-specific DNA barcode within the emulsion reaction. Although only one possible arrangement of the sequence is shown, other arrangements are compatible with the methods described.

図3Aは、追加のmRNAおよびタンパク質標的を有する免疫受容体配列の例示の同時捕捉を示す。表面タンパク質標的は、エマルジョン配列決定の前に、細胞をDNA標識染色抗体と共に事前にインキュベートすることにより定量化される。FIG. 3A shows an exemplary simultaneous capture of immunoreceptor sequences with additional mRNA and protein targets. Surface protein targets are quantified by preincubating cells with DNA-labeled stained antibodies prior to emulsion sequencing.

図3Bは、健常ヒトT細胞から生成された3,682個の液滴バーコードTCR VαVβペアの、例示のCD4およびCD8 mRNAならびにタンパク質測定を示す。FIG. 3B shows exemplary CD4 and CD8 mRNA and protein measurements of 3,682 droplet barcode TCR VαVβ pairs generated from healthy human T cells.

図3Cは、mRNAとタンパク質測定との例示の合致を示す(各点は、TCR VαVβペアにリンクする液滴バーコードである)。FIG. 3C shows an exemplary match between mRNA and protein measurements (each point is a droplet barcode linked to a TCR VαVβ pair).

図3Dは、エマルジョン内でのソーティングされていないT細胞に由来するCD4およびCD8のmRNAおよびタンパク質の同時検出の例示の表を示す。30,000個のインプットT細胞から、3,682個のTCRペアが回収された。mRNA対タンパク質(分子計数、多数決原理に基づく)によりCD4またはCD8とみなされたTCRペアの頻度が、マトリックスで示されている。FIG. 3D shows an exemplary table of the simultaneous detection of CD4 and CD8 mRNA and protein from unsorted T cells in an emulsion. From 30,000 input T cells, 3,682 TCR pairs were recovered. The matrix shows the frequency of TCR pairs that were considered CD4 + or CD8 + by mRNA versus protein (based on molecular counting, majority rule).

図3Eは、CD4を標的とする親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートおよびCD8を標的とする親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートを使用した、45,870個の単一細胞TCRペアの例示の結果を示す。FIG. 3E shows exemplary results of 45,870 single cell TCR pairs using an affinity-oligonucleotide conjugate targeting CD4 and an affinity-oligonucleotide conjugate targeting CD8.

図4は、CD4を標的とする親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートおよびCD8を標的とする親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートが使用される例示の方法の模式図を示す。FIG. 4 shows a schematic of an exemplary method in which an affinity-oligonucleotide conjugate targeting CD4 and an affinity-oligonucleotide conjugate targeting CD8 are used.

図5は、エマルジョン内での単一免疫細胞バーコード付与方法の結果を例示する。図5Aは、細胞および溶解/反応(LR)混合物を含有する2つの水性流動を油内に通して、毎時800万液滴を超えて単分散エマルジョンを生成する例示の図である。FIG. 5 illustrates the results of the single immune cell barcoding method in an emulsion. FIG. 5A is an illustration of passing two aqueous streams containing a cell and a lysis / reaction (LR) mixture through an oil to produce a monodisperse emulsion in excess of 8 million droplets per hour.

図5Bは、ベッセル内の細胞が溶解され、単一反応で分子特異的および液滴特異的バーコード付与に供されることを示す例示の図である。FIG. 5B is an exemplary diagram showing that cells in the vessel are lysed and subjected to molecule-specific and droplet-specific barcoding in a single reaction.

図5Cは、標的mRNAが逆転写され、ユニバーサルアダプター配列で鋳型スイッチタグ化されることを示す例示の図である。その後、初めに1液滴当たり約1分子に希釈された液滴バーコード鋳型のPCR増幅が起こる。増幅されたバーコードを、相補的オーバーラップ伸長法により、鋳型スイッチしたcDNAに追加する。エマルジョンから産物を回収し、追加のライブラリー処理ステップおよびハイスループット配列決定の前に、RTプライマーのビオチンを使用して精製する。FIG. 5C is an exemplary diagram showing that target mRNA is reverse transcribed and template switch tagged with a universal adapter sequence. Thereafter, PCR amplification of the droplet barcode template, initially diluted to about one molecule per droplet, occurs. The amplified barcode is added to the template-switched cDNA by a complementary overlap extension method. The product is recovered from the emulsion and purified using the RT primer biotin prior to additional library processing steps and high-throughput sequencing.

図5Dは、二重バーコード付与により、配列決定読み取りをそれらの由来分子および由来液滴にクラスター化することが可能になり、配列決定エラーおよび増幅バイアスを最小限に抑えつつ、ネイティブ受容体鎖対合が再構築されることを示す例示の図である。FIG. 5D shows that double barcoding allows clustering of sequencing reads into their derived molecules and derived droplets, while minimizing sequencing errors and amplification bias. FIG. 4 is an exemplary diagram showing that pairings are reconstructed.

図6は、単離された健常B細胞からBCRを回収するための方法の結果を例示する。図6Aは、300万個のB細胞が0.2細胞/液滴でエマルジョン内を通過し、占領細胞の約90%が単一細胞を含有する結果となった液滴の例示の図である。FIG. 6 illustrates the results of a method for recovering BCR from isolated healthy B cells. FIG. 6A is an illustration of an example of a droplet in which 3 million B cells passed through the emulsion at 0.2 cells / droplet, resulting in approximately 90% of occupied cells containing single cells. .

図6Bは、V対合精度の例示の図である。エマルジョンバーコード付与および配列決定後、データを、単一細胞液滴に由来するデータについて濃縮し、V対合精度を、拡大クローン中のペア一貫性を使用して評価した。6B is a diagram of an exemplary V H V L pairing accuracy. After the emulsion barcode grant and sequencing data, enriched for data derived from a single cell droplets, the V H V L pairing accuracy was assessed using a pair consistency expanding clones.

図6Cは、液滴バーコードパーセント対Igアイソタイプの例示のグラフである。259,368個のフィルタリングされたVペアの重鎖アイソタイプ(各液滴内の最も多量なアイソタイプ)および軽鎖遺伝子座使用率が示されている。FIG. 6C is an exemplary graph of percent droplet barcode versus Ig isotype. 259,368 pieces of (most abundant isotype of each within the droplet) heavy chain isotype of the filtered V H V L pairs and light chain loci utilization is shown.

図6Dは、6つの独立エマルジョン画分の各々の、100個の最高頻度重鎖のクローンのランク存在量の例示のグラフである。0.05%の全体頻度に印が付けられている。FIG. 6D is an exemplary graph of the rank abundance of the 100 most frequent heavy chain clones in each of the six independent emulsion fractions. The overall frequency of 0.05% is marked.

図6Eは、各液滴バーコード内の捕捉mRNAの数により評価した、細胞内でのV対V発現の例示のグラフである。アイソタイプ毎に、5,000個の点が示されている。FIG. 6E is an exemplary graph of VH vs. VL expression in cells as assessed by the number of captured mRNAs in each droplet barcode. For each isotype, 5,000 points are shown.

図6Fは、BCRペアのV対V突然変異相関性および各アイソタイプ内の密度分布の例示のグラフである。FIG. 6F is an exemplary graph of VH vs. VL mutation correlation of BCR pairs and density distribution within each isotype.

図7は、HIV広域中和抗体(bNAb)を発見するための方法の結果を例示する。図7Aは、エマルジョンに入れられたHIV長期非進行者のB細胞に由来する38,620個の回収したVペアの重鎖アイソタイプ分布の例示のグラフである。先に知られたbNAb(「PGT様」)と良好にアラインするIgG鎖の割合はわずかである。FIG. 7 illustrates the results of a method for discovering HIV broadly neutralizing antibodies (bNAbs). Figure 7A is an illustration of a graph of the heavy chain isotype distribution of 38,620 pieces of recovered V H V L pair derived from the HIV long-term non-progressors B cells encased in the emulsion. A small percentage of IgG chains align well with previously known bNAbs ("PGT-like").

図7Bは、既知のbNAb(黒色)+新たに回収されたもの(赤色、液滴バーコードで標識されている)の完全なVDJアミノ酸配列の系統樹の例示の図である。重鎖(左)および軽鎖(右)は別々にプロットされている。ミスマッチの可能性のある抗体PGT122およびPGT123は青色である。FIG. 7B is an illustration of an exemplary phylogenetic tree of complete VDJ amino acid sequences of known bNAbs (black) + freshly recovered (red, labeled with a droplet barcode). Heavy (left) and light (right) chains are plotted separately. Potentially mismatched antibodies PGT122 and PGT123 are blue.

図7Cは、PGT121の対照ストックと比較した、10株のHIVに対する、8つの新たに発見されたPGT様バリアントの中和活性(IC50、μg/mL)の例示の図である。FIG. 7C is an illustration of the neutralizing activity (IC 50 , μg / mL) of eight newly discovered PGT-like variants against 10 strains of HIV compared to a control stock of PGT121.

図8は、卵巣腫瘍に由来するTILを特徴付けるための方法の結果を例示する。図8Aは、卵巣腫瘍に由来する400,000個のソーティングされていない分離された細胞がエマルジョンに入れられ、BCRペアおよびTCRペアが、エマルジョンバーコード付与により同時に回収された液滴の例示の図である。FIG. 8 illustrates the results of a method for characterizing TILs from ovarian tumors. FIG. 8A is an illustration of an example of a droplet in which 400,000 unsorted, isolated cells from an ovarian tumor were placed in an emulsion and BCR and TCR pairs were simultaneously collected by emulsion barcode application. It is.

図8Bは、フィルタリング後に液滴バーコード内で観察された全てのV/VおよびVα/Vβ組合せの数を示す、液滴バーコード対受容体鎖組合せの例示のグラフである。FIG. 8B is an exemplary graph of a droplet barcode versus receptor chain combination showing the number of all V H / V L and Vα / Vβ combinations observed in the droplet barcode after filtering.

図8Cは、回収したBCRペアの液滴バーコードパーセント対重鎖アイソタイプ分布の例示のグラフである。FIG. 8C is an exemplary graph of percent droplet barcode versus heavy chain isotype distribution of the recovered BCR pairs.

図8Dは、BCRペアについてのV対V突然変異相関性および各アイソタイプ内の密度分布の例示のグラフである。FIG. 8D is an exemplary graph of VH vs. VL mutational correlations for BCR pairs and density distribution within each isotype.

図8Eは、全体の(上段)TCRペアおよびBCRペアの、および異なるアイソタイプ(下段)の捕捉mRNAの数の例示のグラフを示す。FIG. 8E shows an exemplary graph of the total (top) TCR and BCR pairs and the number of captured mRNAs of different isotypes (bottom).

図8Fは、6つの独立エマルジョン画分の各々における、30個の最高頻度のBCR重鎖クローン(上段)および30個の最高頻度のTCRベータ鎖クローンのランク存在量を示すクローン分析の例示のグラフを示す。1%および10%の全体頻度レベルが示されている。FIG. 8F is an exemplary graph of clone analysis showing the rank abundance of the 30 most frequent BCR heavy chain clones (top) and the 30 most frequent TCR beta chain clones in each of the six independent emulsion fractions. Is shown. Overall frequency levels of 1% and 10% are shown.

図9は、抗体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートを使用してイムノフェノタイピングするための方法を例示する。図9Aは、抗体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートに結合されている単一細胞を各々が含有する2つのベッセルを示す例示の模式図を示す。(DB1−液滴バーコード1;DB2−液滴バーコード2;MB1−分子バーコード1;MB2−分子バーコード2;AID−抗原IDバーコード;AMB1−抗体分子バーコード1;AMB2−抗体分子バーコード2)。FIG. 9 illustrates a method for immunophenotyping using an antibody-oligonucleotide conjugate. FIG. 9A shows an exemplary schematic showing two vessels, each containing a single cell, attached to an antibody-oligonucleotide conjugate. (DB1-droplet barcode 1; DB2-droplet barcode 2; MB1-molecular barcode 1; MB2-molecular barcode 2; AID-antigen ID barcode; AMB1-antibody molecule barcode 1; AMB2-antibody molecule Barcode 2).

図9Bは、図9Aのベッセルの溶解細胞に由来するRNA分子を各々が含有する2つのベッセルを示す例示の模式図を示す。RNA分子が逆転写され、逆転写により創出されたcDNA分子の末端に非鋳型ヌクレオチドが付加されている。逆転写により創出されたcDNA分子の末端に付加された非鋳型ヌクレオチドに、分子バーコードがハイブリダイズされている。FIG. 9B shows an exemplary schematic showing two vessels, each containing an RNA molecule from the lysed cells of the vessel of FIG. 9A. The RNA molecule is reverse transcribed and a non-template nucleotide is added to the end of the cDNA molecule created by the reverse transcription. A molecular barcode is hybridized to a non-template nucleotide added to the end of the cDNA molecule created by reverse transcription.

図9Cは、増幅され、図9BのベッセルのcDNAにハイブリダイゼーションにより付着されている、各々が鋳型バーコード化ポリヌクレオチドを含有する2つのベッセルを示す例示の模式図を示す。cDNAは、伸長されている(上段)。その後、伸長されたcDNAが増幅される(下段)。FIG. 9C shows an exemplary schematic depicting two vessels, each containing a template barcoded polynucleotide, that have been amplified and attached to the cDNA of the vessel of FIG. 9B by hybridization. The cDNA has been extended (top). Thereafter, the extended cDNA is amplified (lower).

図9Dは、同じ同一RNA配列に付着されている同じ分子バーコード(MB)を有するRNA−MB−DB種が、PCR複製の結果である可能性が高いことを示す例示の模式図を示す。同じ同一RNA配列に付着されている2つの異なるMBを有するRNA−MB−DB種(RNA1−MB1−DBおよびRNA1−MB2−DB)は、2つの当初の独立RNA分子であり、PCR複製由来ではない。FIG. 9D shows an exemplary schematic showing that RNA-MB-DB species with the same molecular barcode (MB) attached to the same RNA sequence are likely to be the result of PCR replication. RNA-MB-DB species with two different MBs attached to the same identical RNA sequence (RNA1-MB1-DB and RNA1-MB2-DB) are the two original independent RNA molecules and are derived from PCR replication Absent.

図9Eは、同じ液滴バーコード(DB)および抗原IDバーコード(AID)を有する配列に付着されている、同じ抗体分子バーコード(AMB)を有するDB−AMB−AID種が、PCR複製の結果である可能性が高いことを示す例示の模式図を示す。同じ液滴バーコード(DB)および抗原IDバーコード(AID)を有する配列に付着されている、2つの異なるAMBを有するDB1−AMB1−AID1およびDB1−AMB2−AID1種は、ベッセル内の同じ単一細胞に付着された同じ標的抗原に特異的に結合する抗体を各々が有する2つの独立抗体オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子に由来し、PCR複製由来ではない2つの独立オリゴヌクレオチド分子である。同じ液滴バーコード(DB)および同じまたは異なる抗体分子バーコード(AMB)を有する配列に付着されている、2つの異なるAIDを有するDB1−AMBn−AID1およびDB1−AMBn−AID2種は、ベッセル内の同じ単一細胞に付着されている2つの独立抗体オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子に由来する2つの独立オリゴヌクレオチド分子であり、抗体オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子の一方は、第1の標的抗原と特異的に結合する抗体を有し、他方の抗体オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子は、第2の標的抗原と特異的に結合する抗体を有する。FIG. 9E shows that a DB-AMB-AID species with the same antibody molecule barcode (AMB) attached to a sequence with the same droplet barcode (DB) and antigen ID barcode (AID), FIG. 9 shows an exemplary schematic diagram showing that the result is likely to be high. The DB1-AMB1-AID1 and DB1-AMB2-AID1 species with two different AMBs attached to an array with the same droplet barcode (DB) and antigen ID barcode (AID) have the same unit in the vessel. Two independent oligonucleotide molecules, each derived from two independent antibody oligonucleotide conjugate molecules, each having an antibody that specifically binds to the same target antigen attached to one cell and not from PCR replication. Two different AIDs, DB1-AMBn-AID1 and DB1-AMBn-AID2, attached to a sequence with the same droplet barcode (DB) and the same or different antibody molecule barcode (AMB) are placed in the vessel. Two independent antibody oligonucleotide conjugate molecules attached to the same single cell of the antibody, wherein one of the antibody oligonucleotide conjugate molecules specifically binds to the first target antigen The other antibody oligonucleotide conjugate molecule having an antibody that binds has an antibody that specifically binds to a second target antigen.

図10Aは、本明細書に記載されている方法の例示的な親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの模式図を示す。示すように、例示的な親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、MHC−ペプチド親和性部分を含むことができる。一部の態様では、そのようなコンジュゲートは、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートと呼ぶことができる。FIG. 10A shows a schematic diagram of an exemplary affinity-oligonucleotide conjugate of the method described herein. As indicated, exemplary affinity-oligonucleotide conjugates can include an MHC-peptide affinity moiety. In some aspects, such a conjugate can be referred to as a tetramer-oligonucleotide conjugate.

図10Bは、本明細書に記載されている方法の例示的な親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの模式図を示す。一部の態様では、そのようなコンジュゲートは、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートと呼ぶことができる。FIG. 10B shows a schematic of an exemplary affinity-oligonucleotide conjugate of the method described herein. In some aspects, such a conjugate can be referred to as a tetramer-oligonucleotide conjugate.

図11Aは、TCRに結合する親和性部分を含む、本明細書に記載されている方法の2つの例示の親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの結合シグナルの例示のグラフを示す。FIG. 11A shows an exemplary graph of the binding signal of two exemplary affinity-oligonucleotide conjugates of the methods described herein, including an affinity moiety that binds a TCR.

図12Aは、本明細書に記載されている方法の例示の親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートに結合されているT細胞の例示の模式図を示す。FIG. 12A shows an exemplary schematic diagram of a T cell bound to an exemplary affinity-oligonucleotide conjugate of the methods described herein.

図12Bは、本明細書に記載されている方法の例示の親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートに結合されている液滴内T細胞の例示の模式図を示す。液滴中の核酸は、液滴識別用配列で印が付けられ、次世代シークエンシングライブラリーに組み込まれる。FIG. 12B shows an exemplary schematic of T cells in a droplet attached to an exemplary affinity-oligonucleotide conjugate of the methods described herein. The nucleic acids in the droplets are marked with a droplet identification sequence and incorporated into a next generation sequencing library.

図13は、例示の親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲート四量体にコンジュゲートされているオリゴヌクレオチドタグの例示の模式図を示す。四量体IDは、四量体バッチに対応する短鎖の定常DNA配列であり、単一の実験にて、ペプチド−MHC標的等の異なる標的の多重化を可能にする。分子バーコードは、結合された四量体を定量化するための分子計数を可能にする縮重配列である。FIG. 13 shows an exemplary schematic of an oligonucleotide tag conjugated to an exemplary affinity-oligonucleotide conjugate tetramer. A tetramer ID is a short, constant DNA sequence that corresponds to a tetramer batch and allows for the multiplexing of different targets, such as peptide-MHC targets, in a single experiment. Molecular barcodes are degenerate sequences that allow molecular counting to quantify bound tetramers.

図14は、DNA標識MHC四量体試薬から生成された例示的な親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの模式図を示す(四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲート)。一実施形態では、Cy5連結DNAオリゴヌクレオチドが合成され、ストレプトアビジンまたはニュートラアビジンにコンジュゲートされる。一実施形態では、非蛍光性DNAオリゴヌクレオチドが、APC−ストレプトアビジンにコンジュゲートされる。一実施形態では、非蛍光性DNAオリゴヌクレオチドとストレプトアビジンまたはニュートラアビジンの混合物が、活性化APCにコンジュゲートされる。FIG. 14 shows a schematic of an exemplary affinity-oligonucleotide conjugate generated from a DNA-labeled MHC tetramer reagent (tetramer-oligonucleotide conjugate). In one embodiment, a Cy5-linked DNA oligonucleotide is synthesized and conjugated to streptavidin or neutravidin. In one embodiment, a non-fluorescent DNA oligonucleotide is conjugated to APC-streptavidin. In one embodiment, a mixture of a non-fluorescent DNA oligonucleotide and streptavidin or neutravidin is conjugated to activated APC.

図15は、クリック化学を使用して、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分にオリゴヌクレオチドをコンジュゲートするための例示の方法を示す。FIG. 15 shows an exemplary method for conjugating an oligonucleotide to the affinity portion of an affinity-oligonucleotide conjugate using click chemistry.

図16は、例示の親和性−オリゴヌクレオチドを調製および特徴付けるための例示のワークフローの模式図を示す。FIG. 16 shows a schematic of an exemplary workflow for preparing and characterizing exemplary affinity-oligonucleotides.

図17は、CD3、CD19、CD4、CD8、HLA−DR、およびCTLA−4を標的とする6つの異なる親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートが使用する、本明細書に記載されている例示の方法の結果を示す。各点は、液滴バーコード/単一細胞である。細胞同一性は、回収した受容体ペアのタイプにより明らかにされた(TCR=T細胞;Ig=B細胞)。FIG. 17 shows an example method described herein using six different affinity-oligonucleotide conjugates targeting CD3, CD19, CD4, CD8, HLA-DR, and CTLA-4. The results are shown. Each point is a droplet barcode / single cell. Cell identity was revealed by the type of receptor pair recovered (TCR = T cells; Ig = B cells).

図18は、例示的な四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのさらなる像を示す。一部の実施形態では、四量体−オリゴヌクレオチドは、フルオロフォア(Fluor)を含む。一部の実施形態では、四量体−オリゴヌクレオチドは、フルオロフォアを含まない。FIG. 18 shows a further image of an exemplary tetramer-oligonucleotide conjugate. In some embodiments, the tetramer-oligonucleotide comprises a Fluorophore. In some embodiments, the tetramer-oligonucleotide does not contain a fluorophore.

図19は、TCRに結合するMHC−ペプチド親和性部分を含有する、本明細書に記載されている方法の2つの例示的な四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの例示的な結合曲線を示す。FIG. 19 shows exemplary binding curves of two exemplary tetramer-oligonucleotide conjugates of the methods described herein containing an MHC-peptide affinity moiety that binds to a TCR.

図20は、標的特異的一次CD8+T細胞または非標的特異的一次CD8+T細胞を標準のpMHC四量体試薬またはDNA標識pMHC四量体(四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲート)のいずれかと共にインキュベートした、フローサイトメトリープロットを示す。右の3つのパネル欄の直ぐ上の三角形で示すように、DNA標識pMHC四量体は漸減濃度で使用した。FIG. 20 shows that target-specific primary or non-target-specific primary CD8 + T cells were incubated with either standard pMHC tetramer reagents or DNA-labeled pMHC tetramers (tetramer-oligonucleotide conjugates). 3 shows a flow cytometry plot. DNA-labeled pMHC tetramers were used at decreasing concentrations, as indicated by the triangle immediately above the three panel columns on the right.

図21は、非結合性TCR(例えば、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲート試薬によって特異的に認識されないTCR)および結合性TCR(例えば、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲート試薬によって特異的に認識されるTCR)を提示する細胞の間の、細胞当たりの四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲート数の比較を示す。X軸に沿って示されるように、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの漸増濃度を使用した。FIG. 21 shows non-binding TCRs (eg, TCRs not specifically recognized by tetramer-oligonucleotide conjugate reagents) and binding TCRs (eg, TCRs specifically recognized by tetramer-oligonucleotide conjugate reagents). 4 shows a comparison of the number of tetramer-oligonucleotide conjugates per cell between cells displaying different TCRs. As shown along the X-axis, increasing concentrations of tetramer-oligonucleotide conjugate were used.

詳細な説明 Detailed description

いくつかの態様が、例示のために、例となる適用に関連して、以下に記載される。多くの具体的な詳細、関連性および方法が、本明細書に記載される特色の完全な理解を提供するために示されていることを理解すべきである。しかし、当業者は、本明細書に記載される特色が、具体的な詳細のうち1つもしくは複数を伴わずに、または他の方法を伴って実施され得ることを容易に認識する。一部の行為は、他の行為もしくは事象とは異なる順序でおよび/またはそれらと同時に生じ得るので、本明細書に記載される特色は、行為または事象の例示された順序付けによっては限定されない。さらに、全ての例示された行為または事象が、本明細書に記載される特色に従って方法論を実行するために必要とされるわけではない。   Some aspects are described below, by way of illustration, in connection with an example application. It should be understood that numerous specific details, relevance and methods have been set forth in order to provide a thorough understanding of the features described herein. However, one of ordinary skill in the art readily recognizes that the features described herein may be practiced without one or more of the specific details or with other methods. The features described herein are not limited by the illustrated ordering of acts or events, as some acts may occur in a different order and / or concurrently with other acts or events. Furthermore, not all illustrated acts or events are required to implement a methodology in accordance with the features described herein.

本明細書で使用される用語法は、特定の場合のみを記載することを目的としているのであって、限定を意図するものではない。本明細書で使用する場合、単数形「1つの(a)」、「1つの(an)」および「この(the)」は、文脈が明確に他を示さない限り、複数形も同様に含むことが意図される。さらに、用語「含む(including)」、「含む(includes)」、「有する(having)」、「有する(has)」、「有する(with)」、またはそれらの異形は、詳細な説明および/または特許請求の範囲のいずれかで使用される限りにおいて、かかる用語は、用語「含む(comprising)」と類似の様式で包括的である意図である。   The terminology used herein is for the purpose of describing particular cases only, and is not intended to be limiting. As used herein, the singular forms “a”, “an”, and “the” also include the plural unless the context clearly dictates otherwise. Is intended. Further, the terms "including", "includes", "having", "has", "with", or variants thereof, are intended to refer to the detailed description and / or To the extent used in any of the claims, such terms are intended to be inclusive in a manner similar to the term "comprising".

用語「約」または「およそ」は、値がどのように測定または決定されるか、即ち、測定系の限界に一部依存する、当業者によって決定される特定の値について許容される誤差範囲内であることを意味し得る。例えば、「約」は、当技術分野の実務に従って、1または1よりも大きい標準偏差以内であることを意味し得る。あるいは、「約」は、所与の値の最大で20%、最大で10%、最大で5%または最大で1%の範囲を意味し得る。あるいは、特に、生物学的系またはプロセスに関して、この用語は、ある値の5倍以内、より好ましくは2倍以内のオーダーの大きさ以内であることを意味し得る。特定の値が本出願および特許請求の範囲に記載される場合、特記しない限り、その特定の値についての許容される誤差範囲内であることを意味する用語「約」を前提とすべきである。   The term "about" or "approximately" refers to how the value is measured or determined, i.e., within an allowable error range for a particular value determined by one of ordinary skill in the art, depending in part on the limitations of the measurement system. It can mean that For example, "about" can mean within 1 or more than 1 standard deviation, according to practice in the art. Alternatively, "about" can mean a range of up to 20%, up to 10%, up to 5%, or up to 1% of a given value. Alternatively, especially with respect to biological systems or processes, the term can mean within a factor of five or less, more preferably within a factor of two or less. Where a particular value is recited in the present application and claims, the term "about", unless otherwise indicated, should be assumed to be within the permissible error range for that particular value. .

(例えば、エマルジョン中の)単一の細胞(免疫細胞)を親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲート(例えば、抗体−オリゴヌクレオチドコンジュゲート)を使用してフェノタイピングするための方法および組成物を提供することが、本発明の目的である。   Provided are methods and compositions for phenotyping a single cell (eg, an immune cell) (eg, in an emulsion) using an affinity-oligonucleotide conjugate (eg, an antibody-oligonucleotide conjugate). Is the object of the present invention.

定義 Definition

したがって、本明細書の用語「抗体」は、最も広い意味で使用され、これには、断片抗原結合性(Fab)断片、F(ab’)2断片、Fab’断片、Fv断片、組換えIgG(rIgG)断片、単鎖可変断片(scFv)を含む単鎖抗体断片、および単一ドメイン抗体(例えば、sdAb、sdFv、ナノボディ)断片を含む、インタクトな抗体およびその機能的(抗原結合性)抗体断片を含む、ポリクローナル抗体およびモノクローナル抗体が含まれる。この用語は、免疫グロブリンの遺伝子操作された形態および/または他の方法で改変された形態、例えば、イントラボディ、ペプチボディ、キメラ抗体、完全ヒト抗体、ヒト化抗体、およびヘテロコンジュゲート抗体、多特異性、例えば二特異性抗体、ダイアボディ、トリアボディおよびテトラボディ、タンデムジ−scFv、タンデムトリ−scFvを包含する。特記しない限り、用語「抗体」は、その機能的抗体断片を包含すると理解すべきである。この用語は、IgGならびにそのサブクラス、IgM、IgE、IgAおよびIgDを含む、任意のクラスまたはサブクラスの抗体を含む、インタクトな抗体または全長抗体もまた包含する。   Thus, the term "antibody" herein is used in the broadest sense and includes fragment antigen binding (Fab) fragment, F (ab ') 2 fragment, Fab' fragment, Fv fragment, recombinant IgG. Intact antibodies and functional (antigen-binding) antibodies thereof, including (rIgG) fragments, single chain antibody fragments, including single chain variable fragments (scFv), and single domain antibody (eg, sdAbs, sdFv, Nanobodies) fragments Polyclonal and monoclonal antibodies, including fragments, are included. This term refers to genetically engineered and / or otherwise modified forms of immunoglobulins, eg, intrabodies, peptibodies, chimeric, fully human, humanized, and heteroconjugate antibodies, multispecific Gender, including bispecific antibodies, diabodies, triabodies and tetrabodies, tandem di-scFv, tandem tri-scFv. Unless otherwise specified, the term "antibody" should be understood to encompass functional antibody fragments thereof. The term also encompasses intact or full-length antibodies, including antibodies of any class or subclass, including IgG and its subclasses, IgM, IgE, IgA and IgD.

「超可変領域」または「HVR」と同義の用語「相補性決定領域」および「CDR」は、抗原特異性および/または結合親和性を付与する、抗体可変領域内のアミノ酸の非隣接配列を指すことが、当技術分野で公知である。一般に、各重鎖可変領域中の3つのCDR(CDR−H1、CDR−H2、CDR−H3)および各軽鎖可変領域中の3つのCDR(CDR−L1、CDR−L2、CDR−L3)が存在する。「フレームワーク領域」および「FR」は、重鎖および軽鎖の可変領域の非CDR部分を指すことが、当技術分野で公知である。一般に、各全長重鎖可変領域中の4つのFR(FR−H1、FR−H2、FR−H3およびFR−H4)、および各全長軽鎖可変領域中の4つのFR(FR−L1、FR−L2、FR−L3およびFR−L4)が存在する。   The terms “complementarity determining region” and “CDR”, synonymous with “hypervariable region” or “HVR,” refer to non-contiguous sequences of amino acids within an antibody variable region that confer antigen specificity and / or binding affinity. Is known in the art. Generally, three CDRs in each heavy chain variable region (CDR-H1, CDR-H2, CDR-H3) and three CDRs in each light chain variable region (CDR-L1, CDR-L2, CDR-L3) Exists. It is known in the art that "framework regions" and "FR" refer to the non-CDR portions of the variable regions of the heavy and light chains. Generally, four FRs (FR-H1, FR-H2, FR-H3 and FR-H4) in each full-length heavy chain variable region, and four FRs (FR-L1, FR-H-FR) in each full-length light chain variable region. L2, FR-L3 and FR-L4).

所与のCDRまたはFRの正確なアミノ酸配列境界は、Kabatら(1991年)、「Sequences of Proteins of Immunological Interest」、第5版 Public Health Service、National Institutes of Health、Bethesda、MD(「Kabat」番号付けスキーム)、Al-Lazikaniら、(1997年)JMB 273巻、927〜948頁(「Chothia」番号付けスキーム)、MacCallumら、J. Mol. Biol. 262巻:732〜745頁(1996年)、「Antibody-antigen interactions: Contact analysis and binding site topography」、J. Mol. Biol. 262巻、732〜745頁(「Contact」番号付けスキーム)、Lefranc MPら、「IMGT unique numbering for immunoglobulin and T cell receptor variable domains and Ig superfamily V-like domains」、Dev Comp Immunol、2003年1月;27巻(1号):55〜77頁(「IMGT」番号付けスキーム)、ならびにHonegger AおよびPluckthun A、「Yet another numbering scheme for immunoglobulin variable domains: an automatic modeling and analysis tool」、J Mol Biol、2001年6月8日;309巻(3号):657〜70頁、(「Aho」番号付けスキーム)によって記載されるものを含む、いくつかの周知のスキームのいずれかを使用して容易に決定され得る。   The exact amino acid sequence boundaries of a given CDR or FR can be found in Kabat et al. (1991), "Sequences of Proteins of Immunological Interest", 5th edition Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD ("Kabat" number). Al-Lazikani et al. (1997) JMB 273, 927-948 ("Chothia" numbering scheme), MacCallum et al., J. Mol. Biol. 262: 732-745 (1996). , "Antibody-antigen interactions: Contact analysis and binding site topography", J. Mol. Biol. 262, 732-745 ("Contact" numbering scheme), Lefranc MP et al., "IMGT unique numbering for immunoglobulin and T cell. receptor variable domains and Ig superfamily V-like domains ", Dev Comp Immunol, January 2003; 27 (1): 55-77 (" I GT "numbering scheme), and Honegger A and Pluckthun A," Yet another numbering scheme for immunoglobulin variable domains: an automatic modeling and analysis tool ", J Mol Biol, June 8, 2001; 309 (3): 657-70, ("Aho" numbering scheme), and can be readily determined using any of several well-known schemes.

所与のCDRまたはFRの境界は、識別に使用されるスキームに依存して変動し得る。例えば、Kabatスキームは、構造アラインメントに基づくが、Chothiaスキームは、構造情報に基づく。KabatスキームおよびChothiaスキームの両方についての番号付けは、一部の抗体において現れる、挿入文字によって提供される挿入、例えば「30a」および欠失を伴う、最も一般的な抗体領域配列長に基づく。2つのスキームは、異なる位置においてある特定の挿入および欠失(「インデル」)を配置して、示差的な番号付けを生じる。Contactスキームは、複合体の結晶構造の分析に基づき、Chothia番号付けスキームに多くの点で類似している。   The boundaries of a given CDR or FR may vary depending on the scheme used for identification. For example, the Kabat scheme is based on structural alignment, while the Chothia scheme is based on structural information. The numbering for both the Kabat and Chothia schemes is based on the most common antibody region sequence length, with the insertion provided by the insertion letter, such as "30a" and deletion, appearing in some antibodies. The two schemes place certain insertions and deletions ("indels") at different positions, resulting in differential numbering. The Contact scheme is based on an analysis of the crystal structure of the complex and is similar in many respects to the Chothia numbering scheme.

以下の表Aは、それぞれKabat、ChothiaおよびContactのスキームによって識別された場合の、CDR−L1、CDR−L2、CDR−L3およびCDR−H1、CDR−H2、CDR−H3の境界の例示の位置を列挙する。CDR−H1については、残基番号付けは、Kabat番号付けスキームおよびChothia番号付けスキームの両方を使用して列挙されている。FRは、CDR間に位置する、例えば、FR−L1は、CDR−L1とCDR−L2との間に位置する、など。示されたKabat番号付けスキームは、H35AおよびH35Bに挿入を配置するので、示されたKabat番号付け慣習を使用して番号付けした場合のChothia CDR−H1ループの末端は、ループの長さに依存して、H32とH34との間で変動することに留意されたい。   Table A below shows exemplary positions of the boundaries of CDR-L1, CDR-L2, CDR-L3 and CDR-H1, CDR-H2, CDR-H3 as identified by the Kabat, Chothia, and Contact schemes, respectively. Are listed. For CDR-H1, residue numbering is listed using both Kabat and Chothia numbering schemes. FRs are located between CDRs, for example, FR-L1 is located between CDR-L1 and CDR-L2, and so on. The end of the Chothia CDR-H1 loop when numbered using the indicated Kabat numbering convention depends on the length of the loop, since the indicated Kabat numbering scheme places the insertion at H35A and H35B. Note that it fluctuates between H32 and H34.

したがって、特記しない限り、所与の抗体またはその領域、例えば、その可変領域の「CDR」または「相補性決定領域」、または個々の特定されたCDR(例えば、CDR−H1、CDR−H2)は、上述のスキームのいずれかによって規定される、ある(または特定の)相補性決定領域を包含すると理解すべきである。例えば、特定のCDR(例えば、CDR−H3)が、所与のVHまたはVLアミノ酸配列中の対応するCDRのアミノ酸配列を含むと述べられる場合、かかるCDRは、上述のスキームのいずれかによって規定される、可変領域内の対応するCDR(例えば、CDR−H3)の配列を有すると理解される。一部の実施形態では、特定されたCDR配列が特定される。   Thus, unless stated otherwise, a given antibody or region thereof, eg, the “CDR” or “complementarity determining region” of its variable region, or each specified CDR (eg, CDR-H1, CDR-H2) Should be understood to encompass certain (or particular) complementarity determining regions, as defined by any of the above schemes. For example, if a particular CDR (e.g., CDR-H3) is stated to include the amino acid sequence of the corresponding CDR in a given VH or VL amino acid sequence, then such CDR is defined by any of the above schemes. The corresponding CDRs within the variable region (e.g., CDR-H3). In some embodiments, the identified CDR sequences are identified.

同様に、特記しない限り、所与の抗体またはその領域、例えば、その可変領域のFRまたは個々の識別されたFR(単数または複数)(例えば、FR−H1、FR−H2)は、公知のスキームのいずれかによって規定される、ある(または特定の)フレームワーク領域を包含すると理解すべきである。一部の例では、特定のCDR、FR、またはFR(複数)もしくはCDR(複数)の識別のためのスキームは、Kabat、ChothiaまたはContactの方法によって規定されるCDRのように、特定される。他の場合には、CDRまたはFRの特定のアミノ酸配列が与えられる。   Similarly, unless otherwise specified, the FRs of a given antibody or region thereof, eg, the variable region thereof, or the individual identified FR (s) (eg, FR-H1, FR-H2) are known in the art. Should be understood to encompass certain (or specific) framework regions defined by any of the following. In some examples, a particular CDR, FR, or scheme for the identification of FR (s) or CDR (s) is identified, such as CDRs defined by the method of Kabat, Chothia or Contact. In other cases, a specific amino acid sequence of a CDR or FR is provided.

用語「可変領域」または「可変ドメイン」とは、抗体の抗原への結合に関与する、抗体重鎖または軽鎖のドメインを指す。ネイティブ抗体の重鎖および軽鎖の可変ドメイン(それぞれ、VHおよびVL)は一般に、類似の構造を有し、各ドメインは、4つの保存されたフレームワーク領域(FR)および3つのCDRを含む(例えば、Kindtら Kuby Immunology、第6版、W.H. Freeman and Co.、91頁(2007年)を参照のこと)。単一のVHまたはVLドメインが、抗原結合特異性を付与するのに十分であり得る。さらに、特定の抗原と結合する抗体は、それぞれ相補的VLまたはVHドメインのライブラリーをスクリーニングするために、その抗原と結合する抗体由来のVHまたはVLドメインを使用して単離され得る。例えば、Portolanoら、J. Immunol. 150巻:880〜887頁(1993年);Clarksonら、Nature 352巻:624〜628頁(1991年)を参照のこと。   The terms "variable region" or "variable domain" refer to the domain of an antibody heavy or light chain that is involved in binding an antibody to an antigen. The variable domains of the heavy and light chains of the native antibody (VH and VL, respectively) generally have a similar structure, with each domain containing four conserved framework regions (FR) and three CDRs ( See, e.g., Kindt et al. Kuby Immunology, 6th edition, WH Freeman and Co., p. 91 (2007)). A single VH or VL domain may be sufficient to confer antigen binding specificity. In addition, antibodies that bind to a particular antigen can be isolated using a VH or VL domain from an antibody that binds to that antigen to screen a library of complementary VL or VH domains, respectively. See, for example, Portolano et al., J. Immunol. 150: 880-887 (1993); Clarkson et al., Nature 352: 624-628 (1991).

提供される抗体の中でも特に、抗体断片が挙げられる。「抗体断片」とは、インタクトな抗体が結合する抗原と結合するインタクトな抗体の一部分を含む、インタクトな抗体以外の分子を指す。抗体断片の例には、Fv、Fab、Fab’、Fab’−SH、F(ab’)2;ダイアボディ;直鎖抗体;単鎖抗体分子(例えば、scFv);および抗体断片から形成される多特異性抗体が含まれるがこれらに限定されない。特定の実施形態では、これらの抗体は、可変重鎖領域および/または可変軽鎖領域を含む単鎖抗体断片、例えば、scFvである。   Among the provided antibodies, mention may be made of antibody fragments. An “antibody fragment” refers to a molecule other than an intact antibody, including a portion of the intact antibody that binds to an antigen to which the intact antibody binds. Examples of antibody fragments are formed from Fv, Fab, Fab ', Fab'-SH, F (ab') 2; diabodies; linear antibodies; single-chain antibody molecules (eg, scFv); and antibody fragments. Includes but is not limited to multispecific antibodies. In certain embodiments, these antibodies are single chain antibody fragments that include a variable heavy and / or variable light chain region, eg, a scFv.

特記しない限り、用語「TCR」は、完全TCRならびにその抗原結合性部分または抗原結合性断片(MHC−ペプチド結合性断片とも呼ばれる)を包含すると理解すべきである。一部の実施形態では、TCRは、インタクトなまたは全長TCRである。一部の実施形態では、TCRは、全長TCR未満であるが、MHC分子に結合した(即ち、MHC分子との関連での)特異的抗原性ペプチド、即ち、MHC−ペプチド複合体に結合する、抗原結合性部分である。一部の場合には、TCRの抗原結合性部分または断片は、全長またはインタクトなTCRの構造ドメインの一部分だけを含み得るが、それでもなお完全TCRが結合するエピトープ(例えば、MHC−ペプチド複合体)と結合することが可能である。一部の場合には、TCRの抗原結合性部分または断片は、特異的MHC−ペプチド複合体への結合のための結合部位を形成するのに十分なTCRの可変ドメイン、例えば、TCRの可変α鎖および可変β鎖を含み、ここで、例えば一般に、各鎖は3つの相補性決定領域を含む。抗原結合性ドメインであるまたは抗原結合性ドメインと相同である結合性ドメインを有するポリペプチドまたはタンパク質が含まれる。相補性決定領域(CDR)移植抗体およびTCRならびに他のヒト化抗体およびTCR(CDR改変およびフレームワーク領域改変を含む)もまた、これらの用語によって企図される。免疫グロブリン鎖(例えば、重鎖および軽鎖)のみに対して言及がなされ得るが、開示された発明は、複数の他の異なる型の対合した配列、例えば、T細胞受容体鎖ペア(TCRα鎖およびTCRβ鎖ならびにTCRγ鎖およびTCRδ鎖)に適用され得、免疫グロブリンに限定されないことに留意すべきである。   Unless otherwise specified, the term "TCR" should be understood to encompass the entire TCR as well as antigen-binding portions or fragments thereof (also referred to as MHC-peptide binding fragments). In some embodiments, the TCR is an intact or full-length TCR. In some embodiments, the TCR is less than the full-length TCR, but binds to a specific antigenic peptide, ie, in the context of an MHC molecule, ie, an MHC-peptide complex, that binds to an MHC molecule. It is an antigen-binding portion. In some cases, the antigen-binding portion or fragment of a TCR may include only a portion of the full-length or intact TCR structural domain, but still bind an intact TCR (eg, an MHC-peptide complex). It is possible to combine with In some cases, the antigen-binding portion or fragment of the TCR comprises a variable domain of the TCR sufficient to form a binding site for binding to a specific MHC-peptide complex, eg, a variable α of the TCR. Chain and a variable β chain, for example, where, in general, each chain contains three complementarity determining regions. Included are polypeptides or proteins having a binding domain that is or is homologous to an antigen binding domain. Complementarity determining region (CDR) -grafted antibodies and TCRs and other humanized antibodies and TCRs, including CDR and framework region modifications, are also contemplated by these terms. Although reference may be made only to immunoglobulin chains (eg, heavy and light chains), the disclosed invention is directed to a plurality of other different types of paired sequences, eg, T cell receptor chain pairs (TCRα It should be noted that the present invention can be applied to immunoglobulins and TCRβ chains and TCRγ chains and TCRδ chains).

種々のがんまたは感染性生物と関連する抗原を認識するT細胞の能力は、アルファ(α)鎖およびベータ(β)鎖の両方またはガンマ(γ)およびデルタ(δ)鎖の両方から構成されるそのTCRによって付与される。これらの鎖を構成するタンパク質は、TCRの極めて大きい多様性を生成するために固有の機構を使用するDNAによってコードされる。この多サブユニット免疫認識受容体は、CD3複合体と会合し、抗原提示細胞(APC)の表面上のMHCクラスIおよびIIタンパク質によって提示されるペプチドと結合する。APC上の抗原性ペプチドへのTCRの結合は、T細胞活性化における中心的な事象であり、これは、T細胞とAPCとの間の接触点の免疫シナプスにおいて生じる。   The ability of T cells to recognize antigens associated with various cancers or infectious organisms is composed of both alpha (α) and beta (β) chains or both gamma (γ) and delta (δ) chains. Is given by the TCR. The proteins that make up these chains are encoded by DNA that uses a unique mechanism to generate the greatest diversity of TCRs. This multi-subunit immune recognition receptor associates with the CD3 complex and binds to peptides presented by MHC class I and II proteins on the surface of antigen presenting cells (APCs). Binding of the TCR to an antigenic peptide on the APC is a central event in T cell activation, which occurs at the immune synapse at the point of contact between the T cell and the APC.

各TCRは、可変相補性決定領域(CDR)ならびにフレームワーク領域(FR)を含む。αおよびβ鎖可変ドメインの第3の相補性決定領域(CDR3)ループのアミノ酸配列は、それぞれ、β鎖遺伝子座における可変(Vβ)遺伝子セグメント、多様性(Dβ)遺伝子セグメントおよび連結(Jβ)遺伝子セグメントの間での組換え、ならびにα鎖遺伝子座における類似のVα遺伝子セグメントとJα遺伝子セグメントとの間での組換えから生じる、αβT細胞の配列多様性を主に決定する。TCRのαおよびβ鎖遺伝子座における複数のかかる遺伝子セグメントの存在は、多数の別個のCDR3配列がコードされることを可能にする。TCR遺伝子再配置のプロセスの間のVβ−Dβ、Dβ−JβおよびVα−Jα接合部におけるヌクレオチドの独立した付加および欠失は、CDR3配列の多様性をさらに増加させる。これに関して、免疫適格性は、TCRの多様性に反映される。   Each TCR contains a variable complementarity determining region (CDR) as well as a framework region (FR). The amino acid sequences of the third complementarity determining region (CDR3) loop of the α and β chain variable domains are the variable (Vβ) gene segment, the diversity (Dβ) gene segment, and the joining (Jβ) gene at the β chain locus, respectively. The sequence diversity of αβ T cells resulting mainly from recombination between segments, as well as between similar Vα and Jα gene segments at the α chain locus, is determined. The presence of multiple such gene segments at the α and β chain loci of the TCR allows a large number of distinct CDR3 sequences to be encoded. Independent addition and deletion of nucleotides at the Vβ-Dβ, Dβ-Jβ and Vα-Jα junctions during the process of TCR gene rearrangement further increases CDR3 sequence diversity. In this regard, immunocompetence is reflected in the diversity of the TCR.

B細胞によって発現される免疫グロブリン(Ig)は、一部の態様では、H構造を形成する4つのポリペプチド鎖、2つの重鎖(IgH)および2つの軽鎖(IgL)からなるタンパク質である。IgH鎖およびIgL鎖の各ペアは、VおよびV領域からなる超可変ドメイン、ならびに定常ドメインを含む。IgのIgH鎖は、いくつかの型、μ、δ、γ、αおよびβのものである。個体内のIgの多様性は、超可変ドメインによって主に決定される。TCRと同様に、IgH鎖のVドメインは、V、DおよびJ遺伝子セグメントのコンビナトリアル連結によって創出される。Ig遺伝子再配置のプロセスの間のV−D、D−JおよびV−J接合部におけるヌクレオチドの独立した付加および欠失は、超可変ドメイン配列の多様性をさらに増加させる。ここで、免疫適格性は、Igの多様性に反映される。 Immunoglobulins expressed by B cells (Ig) is, in some embodiments, consists of four polypeptide chains forming a H 2 L 2 structure, two heavy chains (IgH) and two light chains (IgL) It is a protein. Each pair of IgH and IgL chains contains a hypervariable domain consisting of the VL and VH regions, and a constant domain. Ig heavy chains of Ig are of several types, μ, δ, γ, α and β. Ig diversity within an individual is determined primarily by the hypervariable domains. Like the TCR, the V domain of the IgH chain is created by the combinatorial ligation of VH , DH and JH gene segments. V H -D H, independent additions and deletions of nucleotides in the D H -J H and V H -J H joints during the process of Ig gene rearrangement further increases the diversity of the hypervariable domain sequence . Here, immunocompetence is reflected in Ig diversity.

用語「可変領域」または「可変ドメイン」とは、抗原への抗体の結合に関与する、抗体重鎖または軽鎖のドメインを指す。ネイティブ抗体の重鎖および軽鎖の可変ドメイン(それぞれ、VHおよびVL)は一般に、類似の構造を有し、各ドメインは、4つの保存されたフレームワーク領域(FR)および3つのCDRを含む(例えば、Kindtら Kuby Immunology、第6版、W.H. Freeman and Co.、91頁(2007年)を参照のこと)。単一のVHまたはVLドメインが、抗原結合特異性を付与するのに十分であり得る。さらに、特定の抗原と結合する抗体は、それぞれ、相補的なVLまたはVHドメインのライブラリーをスクリーニングするために、抗原と結合する抗体由来のVHまたはVLドメインを使用して単離され得る。例えば、Portolanoら、J. Immunol. 150巻:880〜887頁(1993年);Clarksonら、Nature 352巻:624〜628頁(1991年)を参照のこと。   The term “variable region” or “variable domain” refers to the domain of an antibody heavy or light chain that is involved in binding an antibody to an antigen. The variable domains of the heavy and light chains of the native antibody (VH and VL, respectively) generally have a similar structure, with each domain containing four conserved framework regions (FR) and three CDRs ( See, e.g., Kindt et al. Kuby Immunology, 6th edition, WH Freeman and Co., p. 91 (2007)). A single VH or VL domain may be sufficient to confer antigen binding specificity. In addition, antibodies that bind to a particular antigen can be isolated using the VH or VL domains from the antibody that binds to the antigen to screen a library of complementary VL or VH domains, respectively. See, for example, Portolano et al., J. Immunol. 150: 880-887 (1993); Clarkson et al., Nature 352: 624-628 (1991).

「親和性部分」とは、標的抗原と相互作用する親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの部分を指す。例示の親和性部分には、抗体、ペプチド、タンパク質、アプタマー、小分子、薬物、細胞、MHCなどが含まれる。   "Affinity moiety" refers to that portion of an affinity-oligonucleotide conjugate that interacts with a target antigen. Exemplary affinity moieties include antibodies, peptides, proteins, aptamers, small molecules, drugs, cells, MHC, and the like.

「超可変領域」とは、抗原結合を担う、抗体またはTCRのアミノ酸残基を指す。この超可変領域は、相補性決定領域またはCDR由来のアミノ酸残基を含む。フレームワークまたはFR残基は、本明細書で定義されるように、超可変領域残基以外の可変ドメイン残基である。   "Hypervariable region" refers to the amino acid residues of an antibody or TCR that are responsible for antigen binding. This hypervariable region contains complementarity determining regions or amino acid residues from the CDRs. Framework or FR residues are those variable domain residues other than the hypervariable region residues as defined herein.

提供される抗体のなかでも特に、抗体断片が挙げられる。「抗体断片」とは、インタクトな抗体が結合する抗原と結合するインタクトな抗体の一部分を含む、インタクトな抗体以外の分子を指す。抗体断片の例には、Fv、Fab、Fab’、Fab’−SH、F(ab’)2;ダイアボディ;直鎖抗体;単鎖抗体分子(例えば、scFv);および抗体断片から形成される多特異性抗体が含まれるがこれらに限定されない。特定の実施形態では、抗体は、可変重鎖領域および/または可変軽鎖領域を含む単鎖抗体断片、例えば、scFvである。   Among the antibodies provided, antibody fragments are among others. An “antibody fragment” refers to a molecule other than an intact antibody, including a portion of the intact antibody that binds to an antigen to which the intact antibody binds. Examples of antibody fragments are formed from Fv, Fab, Fab ', Fab'-SH, F (ab') 2; diabodies; linear antibodies; single-chain antibody molecules (eg, scFv); and antibody fragments. Includes but is not limited to multispecific antibodies. In certain embodiments, the antibody is a single chain antibody fragment comprising a variable heavy and / or light chain region, eg, a scFv.

単一ドメイン抗体は、抗体の重鎖可変ドメインの全てもしくは一部分、または抗体の軽鎖可変ドメインの全てもしくは一部分を含む抗体断片である。ある特定の実施形態では、単一ドメイン抗体は、ヒト単一ドメイン抗体である。   Single domain antibodies are antibody fragments that contain all or part of the antibody heavy chain variable domain, or all or part of the antibody light chain variable domain. In certain embodiments, a single domain antibody is a human single domain antibody.

抗体断片は、インタクトな抗体のタンパク質分解性消化、ならびに組換え宿主細胞による産生が含まれるがこれらに限定されない種々の技術によって作製され得る。一部の実施形態では、これらの抗体は、組換え産生された断片、例えば、天然に存在しない配置を含む断片、例えば、合成リンカー、例えばペプチドリンカーによって連結された2もしくはそれよりも多くの抗体領域もしくは鎖を有する断片、および/または天然に存在するインタクトな抗体の酵素消化によっては産生されない可能性がある断片である。一部の態様では、これらの抗体断片は、scFvである。   Antibody fragments can be produced by various techniques, including but not limited to proteolytic digestion of intact antibodies, as well as production by recombinant host cells. In some embodiments, these antibodies are recombinantly produced fragments, eg, fragments containing non-naturally occurring configurations, eg, two or more antibodies linked by a synthetic linker, eg, a peptide linker. Fragments having regions or chains and / or fragments that may not be produced by enzymatic digestion of naturally occurring intact antibodies. In some aspects, these antibody fragments are scFvs.

抗原結合性断片を含むTCR断片もまた提供される。一部の実施形態では、TCRは、その抗原結合性部分、例えば、完全可溶性TCRと呼ばれ得る、その膜貫通および/または細胞質領域(単数または複数)を含まない全長TCRのバリアントである。一部の実施形態では、TCRは、二量体TCR(dTCR)である。一部の実施形態では、TCRは、単鎖TCR(scTCR)、例えば、PCT特許公開番号WO03/020763、WO04/033685またはWO2011/044186に記載されるような構造を有するscTCRである。ある特定の実施形態では、TCRは、ベータ鎖可変領域に連結されたアルファ鎖可変領域を含む単鎖TCR断片、例えば、scTvである。一部の実施形態では、scTvは、scFvとも呼ばれる。   Also provided are TCR fragments, including antigen-binding fragments. In some embodiments, the TCR is a variant of a full-length TCR that does not include its transmembrane and / or cytoplasmic region (s), which may be referred to as an antigen-binding portion thereof, eg, a completely soluble TCR. In some embodiments, the TCR is a dimeric TCR (dTCR). In some embodiments, the TCR is a single-chain TCR (scTCR), for example, a scTCR having a structure as described in PCT Patent Publication Nos. WO 03/020563, WO 04/033685 or WO 2011/044186. In certain embodiments, the TCR is a single chain TCR fragment that includes an alpha chain variable region linked to a beta chain variable region, eg, scTv. In some embodiments, the scTv is also called a scFv.

単鎖FvまたはscFvとは、一部の態様では、抗体の可変重鎖(V)および可変軽鎖(V)ドメイン、またはTCRの可変アルファもしくはガンマ鎖(VαもしくはVγ)および可変ベータもしくはデルタ鎖(VβもしくはVδ)ドメインを含む抗体またはTCR断片を指し、これらのドメインは、単一のポリペプチド鎖中に存在する。一般に、Fvポリペプチドは、抗原結合のための所望の構造をsFvが形成するのを可能にするポリペプチドリンカーを、VドメインとVドメインとの間、またはVαドメインとVβドメインとの間、またはVγドメインとVδドメインとの間にさらに含む。 A single-chain Fv or scFv is, in some aspects, a variable heavy (V H ) and variable light (V L ) domain of an antibody, or a variable alpha or gamma chain (Vα or Vγ) and a variable beta or TCR of a TCR. Refers to antibodies or TCR fragments that contain a delta chain (Vβ or Vδ) domain, wherein these domains are present in a single polypeptide chain. Generally, Fv polypeptide between a polypeptide linker which enables to form the desired structure for antigen binding sFv is between V H and V L domains, or the Vα domain and Vβ domains, Alternatively, it further comprises between the Vγ domain and the Vδ domain.

ダイアボディとは、一部の態様では、2つの抗原結合部位を有する小さい抗体および/またはTCR断片を指し、この断片は、同じポリペプチド鎖(V−V)中のVに接続されたV、または同じポリペプチド鎖(Vα−Vβ)中のVβに接続されたVα、または同じポリペプチド鎖(Vγ−Vδ)中のVδに接続されたVγを含む。同じ鎖上の2つのドメイン間の対合を可能にするには短すぎるリンカーを使用することによって、それらのドメインは、別の鎖の相補的ドメインと対合し、2つの抗原結合部位を創出するように強いられる。例示のダイアボディは、例えば、EP404097およびWO93111161中により完全に記載されている。 Diabodies, in some aspects, refer to small antibodies and / or TCR fragments that have two antigen-binding sites, which fragments are connected to a VL in the same polypeptide chain ( VH - VL ). VH , or Vα connected to Vβ in the same polypeptide chain (Vα-Vβ), or Vγ connected to Vδ in the same polypeptide chain (Vγ-Vδ). By using a linker that is too short to allow pairing between two domains on the same chain, those domains pair with complementary domains on another chain and create two antigen-binding sites Forced to do so. Exemplary diabodies are more fully described, for example, in EP 404097 and WO 93111161.

二特異性抗体または二特異性TCRとは、一部の態様では、2つの異なる型の抗原に対する特異性を示す抗体またはTCRを指す。これらの用語には、本明細書で使用する場合、標的抗原に対する、および特定の組織への送達を促進する別の標的に対する結合特異性を示す抗体およびTCRが具体的に含まれるがこれらに限定されない。同様に、多特異性抗体およびTCRは、2またはそれよりも多くの結合特異性を有する。   Bispecific antibodies or bispecific TCRs, in some aspects, refer to antibodies or TCRs that exhibit specificity for two different types of antigen. These terms as used herein specifically include, but are not limited to, antibodies and TCRs that exhibit binding specificity for a target antigen and for another target that facilitates delivery to a particular tissue. Not done. Similarly, multispecific antibodies and TCRs have two or more binding specificities.

直鎖抗体または直鎖TCとは、一部の態様では、抗原結合性領域の対を形成するタンデムFdセグメント(例えば、V−CH1−V−CH1またはVα−Cα−Vα−Cα)の対を指す。直鎖抗体およびTCRは、例えば、Zapataら、Protein Eng. 8巻(10号):1057〜1062頁(1995年)に記載されるように、二特異性または単一特異性であり得る。 The straight-chain antibody or a linear TC, in some embodiments, tandem Fd segments which form a pair of antigen binding regions (e.g., V H -C H1 -V H -C H1 or Vα-Cα 1 -Vα- Cα 1 ). Linear antibodies and TCRs can be bispecific or monospecific, for example, as described in Zapata et al., Protein Eng. 8 (10): 1057-1062 (1995).

抗原結合性ドメインとは、一部の態様では、抗原に特異的に結合する能力を保持する、抗体またはTCRの1つまたは複数の断片を指す。かかる用語内に含まれる抗体断片の非限定的な例には、(i)V、V、CおよびCH1ドメインからなる一価断片であるFab断片;(ii)ヒンジ領域においてジスルフィド架橋によって連結された2つのFab断片を含む二価断片であるF(ab’)断片;(iii)VおよびCH1ドメインからなるFd断片;(iv)scFvを含む、抗体の単一のアームのVおよびVドメインを含むFv断片、(v)Vドメインを含むdAb断片(Wardら、(1989年)Nature 341巻:544 546頁);ならびに(vi)単離されたCDRが含まれるがこれらに限定されない。さらに、単一の重鎖および単一の軽鎖を含む抗体、または単一のアルファ鎖もしくは単一のベータ鎖を有するTCRが、この定義に含まれる。 An antigen binding domain, in some aspects, refers to one or more fragments of an antibody or TCR that retains the ability to specifically bind an antigen. Non-limiting examples of antibody fragments included within such terms include (i) a Fab fragment which is a monovalent fragment consisting of the V L , V H , C L and C Hl domains; (ii) a disulfide bridge in the hinge region. A single arm of the antibody comprising: a F (ab ') 2 fragment, which is a bivalent fragment comprising two Fab fragments joined by: (iii) a Fd fragment consisting of the VH and CH1 domains; (iv) a scFv included and (vi) an isolated CDR;: Fv fragment containing the V L and V H domains, (v) dAb fragments containing V H domain (544 546 pages Ward et al, (1989) Nature 341 volumes) But not limited to these. In addition, antibodies comprising a single heavy chain and a single light chain, or TCRs having a single alpha or single beta chain are included in this definition.

「F(ab’)」および「Fab’」部分は、ペプシンおよびパパインなどのプロテアーゼでIgを処理することによって産生され得、これらには、2つの重鎖の各々中のヒンジ領域間に存在するジスルフィド結合の近傍で免疫グロブリンを消化することによって生成される抗体断片が含まれる。例えば、パパインは、2つの重鎖の各々中のヒンジ領域間に存在するジスルフィド結合の上流でIgGを切断して、VおよびCから構成される軽鎖ならびにVおよびCHγ1(重鎖の定常領域中のγ1領域)から構成される重鎖断片が、それらのC末端領域においてジスルフィド結合を介して接続される、2つの相同な抗体断片を生成する。これら2つの相同な抗体断片の各々は、’Fab’と呼ばれる。ペプシンもまた、2つの重鎖の各々中のヒンジ領域間に存在するジスルフィド結合の下流でIgGを切断して、2つの上述の’Fab’がヒンジ領域において接続される断片よりも、わずかに大きい抗体断片を生成する。この抗体断片は、F(’ab’)と呼ばれる。Fab断片はまた、軽鎖の定常ドメインおよび重鎖の第1の定常ドメイン(C1)を含む。’Fab’断片は、抗体ヒンジ領域由来の1つまたは複数のシステイン(単数または複数)を含む重鎖C1ドメインのカルボキシル末端における数個の残基の付加により、Fab断片とは異なる。Fab’−SHは、定常ドメインのシステイン残基(単数または複数)が遊離チオール基を有するFab’についての本明細書での命名である。F(ab’)抗体断片は元々、それらの間にヒンジシステインを有するFab’断片の対として産生される。 “F (ab ′) 2 ” and “Fab ′” moieties can be produced by treating Ig with proteases such as pepsin and papain, which reside between the hinge regions in each of the two heavy chains. Antibody fragments produced by digesting immunoglobulins in the vicinity of the disulfide bond. For example, papain cleaves IgG upstream of a disulfide bond present between the hinge regions in each of the two heavy chains to produce a light chain composed of V L and C L and V H and C Hγ1 (heavy chain The heavy chain fragment, which is composed of the γ1 region in the constant region of, produces two homologous antibody fragments that are connected via a disulfide bond in their C-terminal region. Each of these two homologous antibody fragments is called a 'Fab'. Pepsin also cleaves IgG downstream of the disulfide bond present between the hinge regions in each of the two heavy chains, slightly larger than the fragment where the two aforementioned 'Fabs' are connected in the hinge region Generate antibody fragments. This antibody fragment is called F ('ab') 2 . The Fab fragment also contains the first constant domain of the constant domain and the heavy chain of light chain (C H 1). 'Fab' fragments by the addition of a few residues at the carboxyl terminus of the heavy chain C H 1 domain including one or more cysteine (s) from the antibody hinge region differ from Fab fragments. Fab'-SH is the designation herein for Fab 'in which the cysteine residue (s) of the constant domains bear a free thiol group. F (ab ') 2 antibody fragments originally were produced as pairs of Fab' fragments which have hinge cysteines between them.

Fvとは、一部の態様では、完全な抗原認識および抗原結合部位を含む抗体またはTCR断片を指す。この領域は、緊密に非共有結合的に会合した、1つの重鎖および1つの軽鎖可変ドメインまたは1つのTCRα鎖および1つのTCRβ鎖または1つのTCRγ鎖および1つのTCRδ鎖の二量体からなる。この構成では、各可変ドメインの3つのCDRが相互作用して、V−V二量体またはVα−Vβ二量体またはVγ−Vδ二量体の表面上の抗原結合部位を規定する。集合的に、VおよびV鎖またはVα−Vβ鎖またはVγ−Vδ鎖の各々由来のCDRのうち1つまたは複数の組合せは、抗体またはTCRに抗原結合特異性を付与する。例えば、CDRH3およびCDRL3は、レシピエントの選択された抗体、TCRまたはそれらの抗原結合性断片のVおよびV鎖またはVαおよびVβ鎖またはVγ−Vδ鎖に移入された場合に、抗体またはTCRに抗原結合特異性を付与するのに十分であり得、CDRのこの組合せは、結合、親和性などについて試験され得ることが理解される。単一の可変ドメイン(または抗原に特異的な3つのCDRのみを含むFvの半分)であっても、抗原を認識し抗原と結合する能力を有するが、第2の可変ドメインと組み合わせた場合よりも低い親和性である可能性が高い。さらに、Fv断片の2つのドメイン(VおよびVまたはVαおよびVβまたはVγおよびVδ)は、別々の遺伝子によってコードされるが、これらは、VおよびVまたはVαおよびVβまたはVγおよびVδ鎖領域が対合して一価分子を形成する単一のタンパク質鎖(単鎖Fv(scFv)として公知;Birdら(1988年)Science 242巻:423〜426頁;Hustonら(1988年)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85巻:5879〜5883頁;およびOsbournら(1998年)Nat. Biotechnol. 16巻:778頁)としてそれらが作製されることを可能にする合成リンカーによって、組換え方法を使用して連結され得る。かかるscFvもまた、抗体の用語「抗原結合性部分」内に包含される意図である。特異的scFvの任意のVおよびV配列は、完全なIg(例えば、IgG)分子または他のアイソタイプをコードする発現ベクターを生成するために、Fc領域のcDNAまたはゲノム配列に連結され得る。VおよびVは、タンパク質化学または組換えDNA技術のいずれかを使用する、Fab、FvまたはIgの他の断片の生成においても使用され得る。 Fv refers, in some aspects, to an antibody or TCR fragment that contains a complete antigen recognition and binding site. This region is from a tightly non-covalently associated dimer of one heavy and one light chain variable domain or one TCRα and one TCRβ or one TCRγ and one TCRδ chain. Become. In this configuration, the three CDR of each variable domain interact to define an antigen-binding site on the surface of the V H -V L dimer or V.alpha-V? Dimers or V.gamma-V8 dimers. Collectively, one or more combinations of CDRs from each of the VH and VL chains or the Vα-Vβ or Vγ-Vδ chains confer antigen binding specificity to the antibody or TCR. For example, CDRH3 and CDRL3 are expressed when the antibody or TCR is transferred to the VH and VL chains or Vα and Vβ or Vγ-Vδ chains of the recipient's selected antibody, TCR or antigen-binding fragment thereof. It is understood that this combination of CDRs can be tested for binding, affinity, etc. Even a single variable domain (or half of an Fv containing only three CDRs specific for an antigen) is capable of recognizing and binding to an antigen, but more than when combined with a second variable domain. Are also likely to have low affinity. In addition, the two domains of the Fv fragment ( VL and VH or Vα and Vβ or Vγ and Vδ) are encoded by separate genes, which are VL and VH or Vα and Vβ or Vγ and Vδ. A single protein chain in which the chain regions combine to form a monovalent molecule (known as a single-chain Fv (scFv); Bird et al. (1988) Science 242: 423-426; Huston et al. (1988) Proc Natl. Acad. Sci. USA 85: 5879-5883; and Osbourn et al. (1998) Nat. Biotechnol. 16: 778) with synthetic linkers to allow them to be made. Can be linked using the method. Such scFvs are also intended to be encompassed within the term “antigen-binding portion” of an antibody. Any VH and VL sequences of a specific scFv can be ligated to the cDNA or genomic sequence of the Fc region to generate an expression vector that encodes a complete Ig (eg, IgG) molecule or other isotype. VH and VL can also be used in the production of Fab, Fv or other fragments of Ig using either protein chemistry or recombinant DNA technology.

抗原結合性ポリペプチドには、例えば、ラクダ科動物およびサメ由来の抗体などの、重鎖二量体もまた含まれ得る。ラクダ科動物抗体およびサメ抗体は、V様およびC様ドメインの2つの鎖のホモ二量体対を含む(どちらも軽鎖を有さない)。ラクダ科動物における重鎖二量体IgGのV領域は、軽鎖と疎水性相互作用しないので、軽鎖と通常接触する重鎖中の領域は、ラクダ科動物では親水性アミノ酸残基に変化される。重鎖二量体IgGのVドメインは、VHHドメインと呼ばれる。サメIg−NARは、1つの可変ドメイン(V−NARドメインと呼ばれる)および5つのC様定常ドメイン(C−NARドメイン)のホモ二量体を含む。ラクダ科動物では、抗体レパートリーの多様性は、VまたはVHH領域中のCDR1、2および3によって決定される。ラクダVHH領域中のCDR3は、平均16アミノ酸の、その比較的長い長さを特徴とする(Muyldermansら、1994年、Protein Engineering 7巻(9号):1129頁)。 Antigen binding polypeptides can also include heavy chain dimers, for example, antibodies from camelids and sharks. Camelid and shark antibodies contain a homodimeric pair of two chains of V-like and C-like domains (neither has a light chain). Since the VH region of heavy chain dimeric IgG in camelids does not interact hydrophobically with the light chain, the region in the heavy chain that normally contacts the light chain is changed to a hydrophilic amino acid residue in camelids. Is done. The VH domain of a heavy chain dimer IgG is called a VHH domain. Shark Ig-NAR contains a homodimer of one variable domain (called V-NAR domain) and five C-like constant domains (C-NAR domain). The camelid, diversity of antibody repertoire is determined by CDR1,2 and 3 in V H or V HH region. CDR3 in the camel V HH region is characterized by its relatively long length, averaging 16 amino acids (Muyldermans et al., 1994, Protein Engineering 7 (9): 1129).

「ヒト化」抗体は、全てまたは実質的に全てのCDRアミノ酸残基が非ヒトCDRに由来し、全てまたは実質的に全てのFRアミノ酸残基がヒトFRに由来する抗体である。ヒト化抗体は、任意選択で、ヒト抗体に由来する抗体定常領域の少なくとも一部分を含み得る。非ヒト抗体の「ヒト化形態」とは、親非ヒト抗体の特異性および親和性を保持しつつ、ヒトに対する免疫原性を典型的には低減させるためにヒト化を受けた非ヒト抗体のバリアントを指す。一部の実施形態では、ヒト化抗体中の一部のFR残基は、例えば、抗体の特異性または親和性を回復または改善するために、非ヒト抗体(例えば、CDR残基が由来する抗体)由来の対応する残基で置換される。   A "humanized" antibody is an antibody in which all or substantially all CDR amino acid residues are derived from non-human CDRs and all or substantially all FR amino acid residues are derived from human FRs. A humanized antibody can optionally include at least a portion of an antibody constant region derived from a human antibody. A `` humanized form '' of a non-human antibody is a humanized form of a non-human antibody that has been humanized to typically reduce immunogenicity to humans while retaining the specificity and affinity of the parent non-human antibody Refers to the variant. In some embodiments, some FR residues in a humanized antibody are non-human (e.g., antibodies from which CDR residues are derived, e.g., to restore or improve antibody specificity or affinity). ) Is replaced with the corresponding residue from

提供される抗体のなかでも特に、ヒト抗体が挙げられる。「ヒト抗体」は、ヒトもしくはヒト細胞、またはヒト抗体レパートリーもしくはヒト抗体ライブラリーなどの他のヒト抗体をコードする配列を利用する非ヒト供給源によって産生される抗体のアミノ酸配列に対応するアミノ酸配列を有する抗体である。この用語は、非ヒト抗原結合性領域を含む非ヒト抗体のヒト化形態、例えば、全てまたは実質的に全てのCDRが非ヒトであるものを排除する。   Among the antibodies provided, human antibodies are particularly preferred. A “human antibody” is an amino acid sequence corresponding to the amino acid sequence of an antibody produced by a non-human source utilizing sequences encoding humans or human cells, or other human antibodies, such as a human antibody repertoire or human antibody library. Is an antibody having The term excludes humanized forms of non-human antibodies that include a non-human antigen binding region, eg, those in which all or substantially all CDRs are non-human.

ヒト抗体は、抗原チャレンジに応答してインタクトなヒト抗体、またはヒト可変領域を有するインタクトな抗体を産生するように改変されたトランスジェニック動物に免疫原を投与することによって調製され得る。かかる動物は、典型的には、内因性免疫グロブリン遺伝子座を置き換える、または染色体外に存在するもしくは動物の染色体中にランダムに組み込まれる、ヒト免疫グロブリン遺伝子座の全てまたは一部分を含む。かかるトランスジェニック動物では、内因性免疫グロブリン遺伝子座は一般に、不活化されている。ヒト抗体はまた、ヒトレパートリーに由来する抗体コード配列を含む、ファージディスプレイライブラリーおよび無細胞ライブラリーを含むヒト抗体ライブラリーに由来し得る。   Human antibodies can be prepared by administering an immunogen to an intact human antibody, or a transgenic animal that has been modified to produce an intact antibody having human variable regions, in response to an antigenic challenge. Such animals typically contain all or a portion of the human immunoglobulin loci that replace the endogenous immunoglobulin loci or that are extrachromosomal or randomly integrated into the animal's chromosomes. In such transgenic animals, the endogenous immunoglobulin loci are generally inactivated. Human antibodies can also be derived from human antibody libraries, including phage display libraries and cell-free libraries, containing antibody coding sequences from the human repertoire.

提供される抗体のなかでも特に、モノクローナル抗体断片を含むモノクローナル抗体が挙げられる。用語「モノクローナル抗体」とは、本明細書で使用する場合、実質的に均一な抗体の集団に由来する抗体またはかかる集団内の抗体を指す、即ち、集団を構成する個々の抗体は、天然に存在する変異を含むまたはモノクローナル抗体調製物の産生の間に生じる可能なバリアントを除いて同一であり、かかるバリアントは一般に、微量で存在する。異なるエピトープに対する異なる抗体を典型的には含むポリクローナル抗体調製物とは対照的に、モノクローナル抗体調製物の各モノクローナル抗体は、ある抗原上の単一のエピトープに対するものである。この用語は、任意の特定の方法による抗体の産生を必要とすると解釈すべきではない。モノクローナル抗体は、ハイブリドーマからの生成、組換えDNA法、ファージディスプレイおよび他の抗体ディスプレイ法が含まれるがこれらに限定されない種々の技術によって作製され得る。   Among the antibodies provided, monoclonal antibodies, including monoclonal antibody fragments, may be mentioned. The term "monoclonal antibody" as used herein refers to an antibody derived from or within a substantially homogeneous population of antibodies, i.e., the individual antibodies that comprise the population are naturally occurring. Except for possible variants that contain the mutations present or occur during the production of the monoclonal antibody preparation, such variants are generally present in trace amounts. In contrast to polyclonal antibody preparations, which typically include different antibodies directed against different epitopes, each monoclonal antibody in a monoclonal antibody preparation is directed against a single epitope on an antigen. This term should not be interpreted as requiring production of the antibody by any particular method. Monoclonal antibodies can be made by a variety of techniques, including but not limited to production from hybridomas, recombinant DNA methods, phage display and other antibody display methods.

用語「ポリペプチド」および「タンパク質」は、アミノ酸残基のポリマーを指すために相互交換可能に使用され、最小の長さに制限されない。提供される抗体および抗体鎖ならびに他のペプチド、例えばリンカーおよび結合性ペプチドを含むポリペプチドは、天然および/または非天然のアミノ酸残基を含むアミノ酸残基を含み得る。これらの用語は、ポリペプチドの発現後修飾、例えば、グリコシル化、シアル酸付加、アセチル化、リン酸化などもまた含む。一部の態様では、ポリペプチドは、タンパク質が所望の活性を維持する限り、ネイティブまたは天然の配列に対する改変を含んでもよい。これらの改変は、部位特異的変異誘発などを介して計画的であり得、またはタンパク質を産生する宿主の変異もしくはPCR増幅に起因したエラーなどを介して偶発的であり得る。   The terms "polypeptide" and "protein" are used interchangeably to refer to a polymer of amino acid residues and are not limited to a minimum length. Provided antibodies and antibody chains and polypeptides, including other peptides, eg, linkers and binding peptides, can include amino acid residues, including natural and / or unnatural amino acid residues. These terms also include post-expression modifications of the polypeptide, for example, glycosylation, sialylation, acetylation, phosphorylation, and the like. In some aspects, the polypeptide may include alterations to the native or native sequence, as long as the protein maintains the desired activity. These modifications may be deliberate, such as through site-directed mutagenesis, or may be accidental, such as through mutation of the host producing the protein or errors due to PCR amplification.

「生殖系列配列」とは、生殖系列(一倍体配偶子およびそれらが形成される二倍体細胞)由来の遺伝子配列を指す。生殖系列DNAは、単一のIg重鎖もしくは軽鎖、または単一のTCRαもしくはTCRβ鎖、または単一のTCRγもしくはTCRδ鎖をコードする複数の遺伝子セグメントを含む。これらの遺伝子セグメントは、生殖細胞中に保有されるが、機能的遺伝子へと配置されるまで、転写および翻訳することができない。骨髄におけるB細胞およびT細胞の分化の間に、これらの遺伝子セグメントは、10よりも大きい特異性を生じることが可能なダイナミックな遺伝子系によってランダムにシャッフルされる。これらの遺伝子セグメントのほとんどは、生殖系列データベースによって公開および収集されている。 A "germline sequence" refers to a gene sequence from the germline (haploid gametes and the diploid cells from which they are formed). Germline DNA comprises multiple gene segments that encode a single Ig heavy or light chain, or a single TCRα or TCRβ chain, or a single TCRγ or TCRδ chain. These gene segments are retained in germ cells but cannot be transcribed and translated until they are placed into a functional gene. During the differentiation of B cells and T cells in the bone marrow, these gene segments are randomly shuffled by 10 dynamic genetic system capable of involving a large specificity than 8. Most of these gene segments are published and collected by germline databases.

親和性とは、2つの薬剤の可逆的結合についての平衡定数を指し、Kとして表される。リガンドに対する結合性タンパク質の親和性、例えば、エピトープに対する抗体の親和性、または例えば、MCH−ペプチド複合体に対するTCRの親和性は、例えば、約100ナノモル濃度(nM)〜約0.1nM、約100nM〜約1ピコモル濃度(pM)、または約100nM〜約1フェムトモル濃度(fM)であり得る。用語「アビディティー」とは、希釈後の解離に対する、2またはそれよりも多くの薬剤の複合体の抵抗性を指す。 Affinity refers to the equilibrium constant for the reversible binding of the two agents, expressed as K D. The affinity of a binding protein for a ligand, eg, an antibody for an epitope, or, eg, for a TCR for an MCH-peptide complex, can be, for example, from about 100 nanomolar (nM) to about 0.1 nM, about 100 nM. To about 1 picomolar (pM), or about 100 nM to about 1 femtomolar (fM). The term “avidity” refers to the resistance of a complex of two or more drugs to dissociation after dilution.

エピトープとは、一部の態様では、抗体またはTCRの可変領域結合ポケットとの結合相互作用を形成することが可能な、抗原または他の高分子の一部分を指す。かかる結合相互作用は、1つまたは複数のCDRの1つまたは複数のアミノ酸残基との分子間接触として顕在化され得る。抗原結合には、例えば、CDR3、CDR3対、または一部の例では、VおよびV鎖の最大で6つ全てのCDRの相互作用が関与し得る。エピトープは、直鎖ペプチド配列であり得る(即ち、「連続的」)、または非隣接アミノ酸配列から構成され得る(即ち、「コンフォメーション」または「不連続的」)。抗体またはTCRは、1つまたは複数のアミノ酸配列を認識できる;したがって、エピトープは、1つよりも多くの別個のアミノ酸配列を規定できる。一部の態様では、TCRは、MHCとの関連で1つまたは複数のアミノ酸配列またはエピトープを認識できる。抗体およびTCRによって認識されるエピトープは、当業者に周知のペプチドマッピングおよび配列分析技術によって決定され得る。結合相互作用は、CDRの1つまたは複数のアミノ酸残基との分子間接触として顕在化される。 An epitope refers, in some aspects, to a portion of an antigen or other macromolecule that is capable of forming a binding interaction with a variable region binding pocket of an antibody or TCR. Such binding interactions may be manifested as intermolecular contacts with one or more amino acid residues of one or more CDRs. Antigen binding may involve, for example, the interaction of CDR3s, CDR3 pairs, or, in some instances, up to all six CDRs of the VH and VL chains. An epitope may be a linear peptide sequence (ie, “continuous”) or may be composed of non-contiguous amino acid sequences (ie, “conformation” or “discontinuous”). An antibody or TCR can recognize one or more amino acid sequences; thus, an epitope can define more than one distinct amino acid sequence. In some aspects, the TCR can recognize one or more amino acid sequences or epitopes in the context of MHC. Epitopes recognized by antibodies and TCRs can be determined by peptide mapping and sequence analysis techniques well known to those skilled in the art. Binding interactions are manifested as intermolecular contacts with one or more amino acid residues of the CDR.

一部の実施形態では、特異的結合を有する抗体またはTCRに対する言及は、ある抗体またはTCRが、抗体またはTCRによって認識されるエピトープを含む抗原以外の分子に対するいずれの顕著な結合も示さない状況を指す。この用語は、例えば、抗原結合性ドメインが、いくつかの抗原によって保有される特定のエピトープに特異的である場合にも適用可能であり、この場合、選択された抗体、TCR、または抗原結合性ドメインを保有するそれらの抗原結合性断片は、エピトープを保有する種々の抗原に結合できる。用語「優先的に結合する」または「特異的に結合する」とは、抗体、TCRまたはそれらの断片が、無関係のアミノ酸配列に結合する場合よりも高い親和性でエピトープに結合し、このエピトープを含む他のポリペプチドと交差反応性である場合には、ヒト使用への投与のために製剤化されるレベルにおいてそれらが毒性でないことを意味する。一態様では、かかる親和性は、無関係のアミノ酸配列に対する抗体、TCRまたはそれらの断片の親和性よりも、少なくとも1倍大きい、少なくとも2倍大きい、少なくとも3倍大きい、少なくとも4倍大きい、少なくとも5倍大きい、少なくとも6倍大きい、少なくとも7倍大きい、少なくとも8倍大きい、少なくとも9倍大きい、10倍大きい、少なくとも20倍大きい、少なくとも30倍大きい、少なくとも40倍大きい、少なくとも50倍大きい、少なくとも60倍大きい、少なくとも70倍大きい、少なくとも80倍大きい、少なくとも90倍大きい、少なくとも100倍大きい、または少なくとも1000倍大きい。用語「結合」とは、例えば、生理的条件下での共有結合、静電、疎水性、ならびにイオン性および/または水素結合相互作用に起因する2つの分子間の直接的会合を指し、これには、相互作用、例えば、塩架橋および水架橋、ならびに結合の任意の他の従来の手段が含まれる。   In some embodiments, reference to an antibody or TCR having specific binding refers to a situation where one antibody or TCR does not show any significant binding to a molecule other than an antigen, including an antibody or an epitope recognized by the TCR. Point. The term is also applicable, for example, when the antigen-binding domain is specific for a particular epitope carried by some antigen, in which case the selected antibody, TCR, or antigen-binding Those antigen-binding fragments that carry the domain can bind to various antigens that carry the epitope. The term “preferentially binds” or “specifically binds” refers to an antibody, TCR, or fragment thereof that binds to an epitope with a higher affinity than if it binds to an unrelated amino acid sequence. If it is cross-reactive with other polypeptides, it means that they are not toxic at the level formulated for administration to human use. In one aspect, such affinity is at least 1-fold, at least 2-fold greater, at least 3-fold greater, at least 4-fold greater, at least 5-fold greater than the affinity of the antibody, TCR, or fragment thereof for an unrelated amino acid sequence. Large, at least 6 times greater, at least 7 times greater, at least 8 times greater, at least 9 times greater, at least 20 times greater, at least 30 times greater, at least 40 times greater, at least 50 times greater, at least 60 times greater At least 70 times greater, at least 80 times greater, at least 90 times greater, at least 100 times greater, or at least 1000 times greater. The term “bond” refers to a direct association between two molecules due to, for example, covalent, electrostatic, hydrophobic, and ionic and / or hydrogen bonding interactions under physiological conditions, Include interactions, such as salt and water bridges, and any other conventional means of attachment.

用語「結合」とは、例えば、生理的条件下での共有結合、静電、疎水性、ならびにイオン性および/または水素結合相互作用に起因する2つの分子間の直接的会合を指し、これには、相互作用、例えば、塩架橋および水架橋、ならびに結合の任意の他の従来の手段が含まれる。   The term “bond” refers to a direct association between two molecules due to, for example, covalent, electrostatic, hydrophobic, and ionic and / or hydrogen bonding interactions under physiological conditions, Include interactions, such as salt and water bridges, and any other conventional means of attachment.

一部の態様では、用語「四量体」は、ストレプトアビジンの単一の分子に結合している4つのサブユニットを含む複合体を指すことができ、それは細胞の集団に結合することができ、したがってそれを識別できる。サブユニットは、MHC−ペプチド複合体であってよい。サブユニットは、関連しているペプチドのないMHCであってもよい。サブユニットは、B細胞受容体抗原であってもよい。四量体によって識別される細胞の集団は、四量体のサブユニットに結合する、TCRまたはBCRなどの受容体を発現する集団であってよい。細胞の集団は、抗原特異的T細胞であってもよい。細胞の集団は、抗原特異的B細胞であってもよい。四量体は、蛍光標識されてもよい。本明細書で使用する場合、MHC−ペプチド四量体は、pMHCと互換的に使用することができる。   In some aspects, the term “tetramer” can refer to a complex that includes four subunits that are bound to a single molecule of streptavidin, which can bind to a population of cells , Thus identifying it. The subunit may be an MHC-peptide complex. A subunit may be an MHC without an associated peptide. The subunit may be a B cell receptor antigen. The population of cells identified by the tetramer may be a population that expresses a receptor, such as a TCR or BCR, that binds to a subunit of the tetramer. The population of cells may be antigen-specific T cells. The population of cells may be antigen-specific B cells. The tetramer may be fluorescently labeled. As used herein, an MHC-peptide tetramer can be used interchangeably with pMHC.

「薬学的に許容される」とは、生理的に容認可能であり、ヒトに投与した場合にアレルギー反応または類似の有害な反応、例えば、胃の異常亢進、眩暈などを典型的には生じない、分子実体および組成物を指す。   "Pharmaceutically acceptable" is physiologically acceptable and typically does not produce an allergic or similar adverse reaction when administered to a human, such as abnormal gastric hyperactivity, dizziness, etc. , Molecular entities and compositions.

「予防(prevention)」とは、予防(prophylaxis)、症状の発症の予防(prevention)、過剰なレベルのタンパク質と関連するまたはタンパク質活性と相関する疾患または障害の進行の予防(prevention)を指す。   "Prevention" refers to prevention (prophylaxis), prevention of the onset of symptoms, prevention of the development of a disease or disorder associated with excessive levels of protein or correlated with protein activity.

「阻害」、「処置」および「処置すること」は、相互交換可能に使用され、例えば、症状の停滞、生存の延長、症状の部分的または完全な寛解、および過剰なレベルのタンパク質と関連するまたはタンパク質活性と相関する状態、疾患または障害の部分的または完全な根絶を指す。例えば、がんの処置には、がん性成長または腫瘍の停滞、部分的または完全な排除が含まれるがこれらに限定されない。処置または部分的排除には、例えば、成長または腫瘍のサイズおよび/もしくは体積における所定倍率の低減、例えば、約2倍、約3倍、約4倍、約5倍、約10倍、約20倍、約50倍、またはそれらの間の任意の倍率の低減が含まれる。同様に、処置または部分的排除には、成長または腫瘍のサイズおよび/もしくは体積における、約1%、2%、3%、4%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%またはそれらの間の任意の百分率の低減の、パーセント低減が含まれ得る。   “Inhibition”, “treatment” and “treating” are used interchangeably and are associated with, for example, stagnation of symptoms, prolongation of survival, partial or complete remission of symptoms, and excessive levels of protein. Or partial or complete eradication of a condition, disease or disorder that correlates with protein activity. For example, treatment of cancer includes, but is not limited to, cancerous growth or stasis of a tumor, partial or complete elimination. Treatment or partial elimination includes, for example, a predetermined factor reduction in growth or tumor size and / or volume, eg, about 2 ×, about 3 ×, about 4 ×, about 5 ×, about 10 ×, about 20 ×. , About 50 times, or any magnification between them. Similarly, treatment or partial elimination includes about 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, Percent reductions of 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% or any percentage reduction therebetween may be included.

中和抗体または中和TCRとは、一部の態様では、中和が達成される機構に関わりなく、ウイルスまたは細菌などの病原体の複製を阻害する任意の抗体またはTCRを指す。   A neutralizing antibody or neutralizing TCR, in some aspects, refers to any antibody or TCR that inhibits replication of a pathogen, such as a virus or bacterium, regardless of the mechanism by which neutralization is achieved.

抗体レパートリーまたはTCRレパートリーとは、抗体、TCRまたはそれらの断片の収集を指す。抗体レパートリーは、例えば、特定の抗体を選択するため、または特定の特性、例えば、結合能、結合特異性、胃腸輸送の能力、安定性、親和性などについてスクリーニングするために使用され得る。この用語は、例えば、ナイーブ、合成および半合成ライブラリーを含む、任意の供給源由来の単鎖Fv(scFv)およびFab抗体ファージディスプレイライブラリーが限定なしに含まれる抗体ファージディスプレイライブラリーなどのコンビナトリアルライブラリーの全ての形態を含む、抗体およびTCRライブラリーを具体的に含む。   An antibody repertoire or TCR repertoire refers to a collection of antibodies, TCRs or fragments thereof. The antibody repertoire can be used, for example, to select particular antibodies or to screen for particular properties, such as binding ability, binding specificity, ability for gastrointestinal transit, stability, affinity, and the like. The term includes combinatorial, eg, antibody phage display libraries, including, without limitation, single chain Fv (scFv) and Fab antibody phage display libraries from any source, including naive, synthetic and semi-synthetic libraries. Specifically include antibody and TCR libraries, including all forms of the libraries.

「標的核酸分子」、「標的ポリヌクレオチド」、「標的ポリヌクレオチド分子」とは、目的の任意の核酸を指す。   “Target nucleic acid molecule”, “target polynucleotide”, “target polynucleotide molecule” refers to any nucleic acid of interest.

ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)とは、二本鎖ポリヌクレオチドの相補鎖の同時プライマー伸長によるポリヌクレオチド配列のin vitro増幅反応を指す。PCR反応は、プライマー結合部位が隣接する鋳型ポリヌクレオチドのコピーを生成する。2つのプライマーを用いた結果は、各サイクルによって両方の鎖が複製されることによる、各サイクルによる両方の鎖の鋳型ポリヌクレオチドコピー数における指数関数的増加である。ポリヌクレオチド二重鎖は、使用されるプライマーの末端に対応する末端を有する。PCRは、鋳型ポリヌクレオチドを変性させること、プライマーをプライマー結合部位にアニーリングさせること、およびヌクレオチドの存在下でDNAまたはRNAポリメラーゼによってプライマーを伸長させることの、1または複数回の反復を含み得る。特定の温度、各ステップにおける持続時間、およびステップ間の変化の速度は、当業者に周知の多くの因子に依存する(McPhersonら、IRL Press、Oxford(1991年および1995年))。例えば、Taq DNAポリメラーゼを使用する従来のPCRでは、二本鎖鋳型ポリヌクレオチドは、>90℃の温度で変性され得、プライマーは、50〜75℃の範囲の温度でアニーリングされ得、プライマーは、72〜78℃の範囲の温度で伸長され得る。一部の実施形態では、PCRは、逆転写PCR(RT−PCR)、リアルタイムPCR、ネステッドPCR、定量的PCR、多重PCRなどを含む。一部の実施形態では、PCRは、RT−PCRを含まない(米国特許第5,168,038号、同第5,210,015号、同第6,174,670号、同第6,569,627号および同第5,925,517号;Mackayら、Nucleic Acids Research、30巻:1292〜1305頁(2002年))。RT−PCRは、逆転写反応が先行するPCR反応を含み、得られたcDNAが増幅され、ネステッドPCRは、第1のセットのプライマーを使用する第1のPCR反応のアンプリコンが、それらのうち少なくとも一方が第1のPCR反応のアンプリコンの内部位置に結合する第2のプライマーセットを使用する第2のPCR反応のための試料になる、二段階PCRを含む。多重PCRは、複数のポリヌクレオチド配列が同じ反応混合物中で同時にPCRに供されるPCR反応を含む。PCR反応体積は、0.2pL〜1000μLの間のいずれかであり得る。定量的PCRは、試料中の1つまたは複数の配列の絶対量もしくは相対量、存在量、または濃度を測定するために設計されたPCR反応を含む。定量的測定は、1つまたは複数の参照配列または標準を目的のポリヌクレオチド配列と比較することを含み得る(Freemanら、Biotechniques、26巻:112〜126頁(1999年);Becker-Andreら、Nucleic Acids Research、17巻:9437〜9447頁(1989年);Zimmermanら、Biotechniques、21巻:268〜279頁(1996年);Diviaccoら、Gene、122巻:3013〜3020頁(1992年);Becker-Andreら、Nucleic Acids Research、17巻:9437〜9446頁(1989年))。   Polymerase chain reaction (PCR) refers to an in vitro amplification reaction of a polynucleotide sequence by simultaneous primer extension of a complementary strand of a double-stranded polynucleotide. The PCR reaction produces a copy of the template polynucleotide flanked by primer binding sites. The result with the two primers is an exponential increase in template polynucleotide copy number of both strands with each cycle, as both strands are replicated with each cycle. The polynucleotide duplex has an end corresponding to the end of the primer used. PCR can include one or more repetitions of denaturing the template polynucleotide, annealing the primer to the primer binding site, and extending the primer with a DNA or RNA polymerase in the presence of the nucleotide. The particular temperature, duration at each step, and the rate of change between steps depends on many factors well known to those skilled in the art (McPherson et al., IRL Press, Oxford (1991 and 1995)). For example, in conventional PCR using Taq DNA polymerase, double-stranded template polynucleotides can be denatured at temperatures> 90 ° C., primers can be annealed at temperatures ranging from 50-75 ° C., and primers can be It can be stretched at a temperature in the range of 72-78 ° C. In some embodiments, the PCR includes reverse transcription PCR (RT-PCR), real-time PCR, nested PCR, quantitative PCR, multiplex PCR, and the like. In some embodiments, the PCR does not include RT-PCR (U.S. Patent Nos. 5,168,038, 5,210,015, 6,174,670, 6,569). , 627 and 5,925,517; Mackay et al., Nucleic Acids Research, 30: 1292-1305 (2002)). RT-PCR involves a PCR reaction preceded by a reverse transcription reaction, in which the resulting cDNA is amplified, and nested PCR means that the amplicons of the first PCR reaction using the first set of primers are Two-step PCR, wherein at least one becomes a sample for a second PCR reaction using a second set of primers that binds to an internal position of the amplicon of the first PCR reaction. Multiplex PCR involves a PCR reaction in which multiple polynucleotide sequences are subjected to PCR simultaneously in the same reaction mixture. The PCR reaction volume can be anywhere between 0.2 pL and 1000 μL. Quantitative PCR involves a PCR reaction designed to determine the absolute or relative amount, abundance, or concentration of one or more sequences in a sample. Quantitative measurements can include comparing one or more reference sequences or standards to a polynucleotide sequence of interest (Freeman et al., Biotechniques, 26: 112-126 (1999); Becker-Andre et al., Nucleic Acids Research, 17: 9439-9449 (1989); Zimmerman et al., Biotechniques, 21: 268-279 (1996); Diviacco et al., Gene, 122: 3013-3020 (1992); Becker-Andre et al., Nucleic Acids Research, 17: 9439-9446 (1989)).

「ヌクレオチド」、「ヌクレオシド」、「ヌクレオチド残基」および「ヌクレオシド残基」とは、本明細書で使用する場合、デオキシリボヌクレオチドもしくはリボヌクレオチド残基、または増幅反応(例えば、PCR反応)における使用に適切なプライマーの成分として機能することが可能な他の類似のヌクレオシドアナログを意味し得る。かかるヌクレオシドおよびその誘導体は、特記した場合を除き、本明細書に記載されるプライマーの構成要素として使用され得る。化学的改変が、必要に応じて、ポリメラーゼによる、デオキシグアニン、デオキシシトシン、デオキシチミジンまたはデオキシアデニンとしてのそれらの認識を妨害しないことを条件として、増幅反応におけるそれらの安定性または有用性を増強するために化学改変されたヌクレオシド誘導体または塩基の利用を妨げることを意味するものは、本出願中には存在しない。一部の実施形態では、ヌクレオチドアナログは、ハイブリッド形成を安定化し得る。一部の実施形態では、ヌクレオチドアナログは、ハイブリッド形成を不安定化し得る。一部の実施形態では、ヌクレオチドアナログは、ハイブリダイゼーションの特異性を増強し得る。一部の実施形態では、ヌクレオチドアナログは、ハイブリダイゼーションの特異性を低減させ得る。   “Nucleotide,” “nucleoside,” “nucleotide residue,” and “nucleoside residue,” as used herein, refer to a deoxyribonucleotide or ribonucleotide residue, or to use in an amplification reaction (eg, a PCR reaction). Other similar nucleoside analogs capable of functioning as components of suitable primers can be meant. Such nucleosides and derivatives thereof can be used as components of the primers described herein, unless otherwise specified. Enhance their stability or usefulness in amplification reactions, provided that the chemical modifications do not interfere with their recognition by the polymerase as deoxyguanine, deoxycytosine, deoxythymidine or deoxyadenine, as appropriate. There is nothing in the present application meant to impede the use of nucleoside derivatives or bases that have been chemically modified to do so. In some embodiments, the nucleotide analog may stabilize hybridization. In some embodiments, nucleotide analogs can destabilize hybridization. In some embodiments, nucleotide analogs can enhance the specificity of hybridization. In some embodiments, nucleotide analogs can reduce the specificity of hybridization.

「核酸」または文法的等価物とは、単一のヌクレオチド、または共有結合によって一緒に連結された少なくとも2つのヌクレオチドのいずれかを指す。   “Nucleic acid” or grammatical equivalent refers to either a single nucleotide or at least two nucleotides linked together by a covalent bond.

「ポリヌクレオチド」または文法的等価物とは、共有結合によって一緒に連結された少なくとも2つのヌクレオチドを指す。ポリヌクレオチドは、2またはそれよりも多くのヌクレオチドを含む分子を含む。ポリヌクレオチドは、プリンおよびピリミジン塩基、または他の天然のヌクレオチド塩基、化学的に改変されたもしくは生化学的に改変された非天然のヌクレオチド塩基、またはヌクレオチド塩基の誘導体を含む、リボヌクレオチド、デオキシリボヌクレオチドまたはペプチド核酸(PNA)のいずれかの、任意の長さのヌクレオチドのポリマー形態を含む。ポリヌクレオチドの骨格は、糖およびリン酸基、または改変もしくは置換された糖もしくはリン酸基を含み得る。ポリヌクレオチドは、改変ヌクレオチド、例えば、メチル化ヌクレオチドおよびヌクレオチドアナログを含み得る。ヌクレオチドの配列は、非ヌクレオチド成分によって中断され得る。ポリヌクレオチドは、他の分子、例えば、別のハイブリダイズしたポリヌクレオチドを含み得る。ポリヌクレオチドは、デオキシリボ核酸(DNA)、リボ核酸(RNA)、またはその両方の配列を含む。ポリヌクレオチドの非限定的な例には、遺伝子、遺伝子断片、エクソン、イントロン、遺伝子間DNA(ヘテロクロマチンDNAが限定なしに含まれる)、メッセンジャーRNA(mRNA)、トランスファーRNA、リボソームRNA、リボザイム、低分子干渉RNA(siRNA)、cDNA、組換えポリヌクレオチド、分岐鎖ポリヌクレオチド、プラスミド、ベクター、ある配列の単離されたDNA、ある配列の単離されたRNA、核酸プローブおよびプライマーが含まれる。ポリヌクレオチドは、天然の供給源から単離された、組換えの、または人工的に合成されたものであり得る。   "Polynucleotide" or grammatical equivalent refers to at least two nucleotides linked together by a covalent bond. Polynucleotides include molecules that contain two or more nucleotides. Polynucleotides include ribonucleotides, deoxyribonucleotides, including purine and pyrimidine bases, or other natural nucleotide bases, chemically or biochemically modified non-natural nucleotide bases, or derivatives of nucleotide bases. Or a polymeric form of nucleotides of any length, either of peptide nucleic acid (PNA). The backbone of the polynucleotide may contain sugar and phosphate groups, or modified or substituted sugar or phosphate groups. Polynucleotides can include modified nucleotides, for example, methylated nucleotides and nucleotide analogs. The sequence of nucleotides can be interrupted by non-nucleotide components. A polynucleotide can include other molecules, such as another hybridized polynucleotide. A polynucleotide comprises a sequence of deoxyribonucleic acid (DNA), ribonucleic acid (RNA), or both. Non-limiting examples of polynucleotides include genes, gene fragments, exons, introns, intergenic DNA (including without limitation heterochromatin DNA), messenger RNA (mRNA), transfer RNA, ribosomal RNA, ribozyme, Includes molecular interfering RNA (siRNA), cDNA, recombinant polynucleotides, branched polynucleotides, plasmids, vectors, isolated DNA of certain sequences, isolated RNA of certain sequences, nucleic acid probes and primers. A polynucleotide may be isolated from a natural source, recombinant, or artificially synthesized.

ポリヌクレオチドは、非標準ヌクレオチド、例えば、ヌクレオチドアナログまたは改変ヌクレオチドを含み得る。一部の実施形態では、非標準ヌクレオチドは、ハイブリッド形成を安定化し得る。一部の実施形態では、非標準ヌクレオチドは、ハイブリッド形成を不安定化し得る。一部の実施形態では、非標準ヌクレオチドは、ハイブリダイゼーションの特異性を増強し得る。一部の実施形態では、非標準ヌクレオチドは、ハイブリダイゼーションの特異性を低減させ得る。非標準ヌクレオチド改変の例には、2’O−Me、2’O−アリル、2’O−プロパルギル、2’O−アルキル、2’フルオロ、2’アラビノ、2’キシロ、2’フルオロアラビノ、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、ホスホロアミデート(phosphoroamidate)、2’アミノ、5−アルキル置換ピリミジン、3’デオキシグアノシン、5−ハロ置換ピリミジン、アルキル置換プリン、ハロ置換プリン、二環式ヌクレオチド、2’MOE、PNA分子、LNA−分子、LNA様分子、ジアミノプリン、S2T、5−フルオロウラシル、5−ブロモウラシル、5−クロロウラシル、5−ヨードウラシル、ヒポキサンチン、キサンチン(xantine)、4−アセチルシトシン、5−(カルボキシヒドロキシルメチル)ウラシル、5−カルボキシメチルアミノメチル−2−チオウリジン、5−カルボキシメチルアミノメチルウラシル、ジヒドロウラシル、ベータ−D−ガラクトシルキューオシン(beta-D-galactosylqueosine)、イノシン、N6−イソペンテニルアデニン、1−メチルグアニン、1−メチルイノシン、2,2−ジメチルグアニン、2−メチルアデニン、2−メチルグアニン、3−メチルシトシン、5−メチルシトシン、N−アデニン、7−メチルグアニン、5−メチルアミノメチルウラシル、5−メトキシアミノメチル−2−チオウラシル、ベータ−D−マンノシルキューオシン(beta-D-mannosylqueosine)、5’−メトキシカルボキシメチルウラシル、5−メトキシウラシル、2−メチルチオ−D46−イソペンテニルアデニン、ウラシル−5−オキシ酢酸(v)、ウブトキソシン(wybutoxosine)、シュードウラシル、キューオシン(queosine)、2−チオシトシン、5−メチル−2−チオウラシル、2−チオウラシル、4−チオウラシル、5−メチルウラシル、ウラシル−5−オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル−5−オキシ酢酸(v)、5−メチル−2−チオウラシル、3−(3−アミノ−3−N−2−カルボキシプロピル)ウラシル、(acp3)w、2,6−ジアミノプリン、およびそれらの誘導体が含まれる。 Polynucleotides can include non-standard nucleotides, for example, nucleotide analogs or modified nucleotides. In some embodiments, non-standard nucleotides can stabilize hybridization. In some embodiments, non-standard nucleotides can destabilize hybridization. In some embodiments, non-standard nucleotides can enhance the specificity of hybridization. In some embodiments, non-standard nucleotides can reduce the specificity of hybridization. Examples of non-standard nucleotide modifications include 2'O-Me, 2'O-allyl, 2'O-propargyl, 2'O-alkyl, 2'fluoro, 2'arabino, 2'xylo, 2'fluoroarabino , Phosphorothioate, phosphorodithioate, phosphoramidate, 2 'amino, 5-alkyl substituted pyrimidine, 3' deoxyguanosine, 5-halo substituted pyrimidine, alkyl substituted purine, halo substituted purine, bicyclic nucleotide, 2'MOE, PNA molecule, LNA-molecule, LNA-like molecule, diaminopurine, S2T, 5-fluorouracil, 5-bromouracil, 5-chlorouracil, 5-iodouracil, hypoxanthine, xantine, 4-acetyl Cytosine, 5- (carboxyhydroxylmethyl) uracil, 5-carboxymethylaminomethyl- 2-thiouridine, 5-carboxymethylaminomethyluracil, dihydrouracil, beta-D-galactosylqueosine, inosine, N6-isopentenyladenine, 1-methylguanine, 1-methylinosine, 2, 2-dimethyl guanine, 2-methyl-adenine, 2-methylguanine, 3-methylcytosine, 5-methylcytosine, N 6 - adenine, 7-methylguanine, 5-methylaminomethyl uracil, 5-methoxy aminomethyl-2 Thiouracil, beta-D-mannosylqueosine, 5'-methoxycarboxymethyluracil, 5-methoxyuracil, 2-methylthio-D46-isopentenyladenine, uracil-5-oxyacetic acid (v), Wybutoxosine, shoe Uracil, queosine, 2-thiocytosine, 5-methyl-2-thiouracil, 2-thiouracil, 4-thiouracil, 5-methyluracil, uracil-5-oxyacetic acid methyl ester, uracil-5-oxyacetic acid (v) , 5-methyl-2-thiouracil, 3- (3-amino-3-N-2-carboxypropyl) uracil, (acp3) w, 2,6-diaminopurine, and derivatives thereof.

「対象」、「個体」、「宿主」または「患者」とは、哺乳動物などの生きた生物を指す。対象および宿主の例には、ウマ、雌ウシ、ラクダ、ヒツジ、ブタ、ヤギ、イヌ、ネコ、ウサギ、モルモット、ラット、マウス(例えば、ヒト化マウス)、スナネズミ、非ヒト霊長類(例えば、マカク)、ヒトなど、例えば、非哺乳動物脊椎動物、例えば、鳥類(例えば、ニワトリまたはアヒル)、魚類(例えば、サメ)またはカエル(例えば、Xenopus)、および非哺乳動物無脊椎動物を含む非哺乳動物、ならびにそれらのトランスジェニック種が含まれるがこれらに限定されない。ある特定の態様では、対象とは、単一の生物(例えば、ヒト)を指す。ある特定の態様では、あるいは、研究のための共通の免疫因子および/もしくは疾患を有する小さいコホート、ならびに/または疾患を有さない個体のコホート(例えば、陰性/正常対照)を構成する個体の群が提供される。試料が取得される対象は、疾患および/または障害(例えば、1つまたは複数のアレルギー、感染、がんまたは自己免疫障害など)に苦しみ得、疾患に罹患していない陰性対照対象に対して比較され得る。   "Subject," "individual," "host," or "patient" refers to a living organism, such as a mammal. Examples of subjects and hosts include horses, cows, camels, sheep, pigs, goats, dogs, cats, rabbits, guinea pigs, rats, mice (eg, humanized mice), gerbils, non-human primates (eg, macaques). Non-mammalian vertebrates, eg, birds (eg, chickens or ducks), fish (eg, sharks) or frogs (eg, Xenopus), and non-mammals, including non-mammalian invertebrates , As well as their transgenic species. In certain aspects, a subject refers to a single organism (eg, a human). In certain embodiments, or alternatively, a group of individuals that make up a small cohort with common immune factors and / or diseases for study and / or a cohort of individuals without disease (eg, a negative / normal control). Is provided. The subject from which the sample is obtained may suffer from a disease and / or disorder (eg, one or more allergies, infections, cancer or autoimmune disorders, etc.) and is compared to a non-diseased, negative control subject Can be done.

「キット」とは、本明細書に開示される方法を実行するために材料または試薬を送達するための送達系を指す。一部の実施形態では、キットには、反応試薬(例えば、適切な容器中のプローブ、酵素など)および/または支持材料(例えば、アッセイを実行するための緩衝液、書面の指示書など)の貯蔵、1つの位置から別の位置へのそれらの輸送または送達を可能にする系が含まれる。例えば、キットは、適切な反応試薬および/または支持材料を含む1つまたは複数のエンクロージャー(例えば、箱)を含む。かかる内容物は、意図したレシピエントに一緒にまたは別々に送達され得る。例えば、第1の容器は、アッセイにおける使用のための酵素を含み得るが、第2の容器は、複数のプライマーを含む。   "Kit" refers to a delivery system for delivering materials or reagents to perform the methods disclosed herein. In some embodiments, the kit includes reaction reagents (eg, probes, enzymes, etc. in a suitable container) and / or supporting materials (eg, buffers for performing the assay, written instructions, etc.). Storage systems are included that allow their transport or delivery from one location to another. For example, a kit includes one or more enclosures (eg, boxes) containing the appropriate reaction reagents and / or support materials. Such contents may be delivered together or separately to the intended recipient. For example, a first container may contain enzymes for use in an assay, while a second container contains a plurality of primers.

ポリペプチドとは、一部の態様では、少なくとも2つのアミノ酸を含む分子を指す。一部の実施形態では、ポリペプチドは、単一のペプチドからなる。一部の実施形態では、ポリペプチドは、2またはそれよりも多くのペプチドを含む。例えば、ポリペプチドは、少なくとも約2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900または1000のペプチドまたはアミノ酸を含み得る。ポリペプチドの例には、アミノ酸鎖、タンパク質、ペプチド、ホルモン、ポリペプチド、サッカライド、脂質、糖脂質、リン脂質、抗体、酵素、キナーゼ、受容体、転写因子およびリガンドが含まれるがこれらに限定されない。   Polypeptide refers, in some aspects, to a molecule comprising at least two amino acids. In some embodiments, the polypeptide consists of a single peptide. In some embodiments, the polypeptide comprises two or more peptides. For example, the polypeptide may have at least about 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 30, 40, It may comprise 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 or 1000 peptides or amino acids. Examples of polypeptides include, but are not limited to, amino acid chains, proteins, peptides, hormones, polypeptides, saccharides, lipids, glycolipids, phospholipids, antibodies, enzymes, kinases, receptors, transcription factors and ligands .

試料とは、一部の態様では、生物学的、環境的、医学的な、対象の、もしくは患者の試料、または標的ポリヌクレオチドなどのポリヌクレオチドを含む試料を指す。   A sample, in some aspects, refers to a biological, environmental, medical, subject, or patient sample, or a sample comprising a polynucleotide, such as a target polynucleotide.

親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲート
親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、親和性分子部分(例えば、抗体またはMHC−ペプチド複合体)およびオリゴヌクレオチド部分を含む。親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドの抗原同定配列は、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートが特異的に相互作用する1種または複数の抗原を同定するために使用され得る。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、コンジュゲートの親和性部分に共有結合的に付着される。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、コンジュゲートの親和性部分に非共有結合的に付着される。親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートであってよい。四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、四量体(例えば、B細胞受容体抗原四量体またはMHC−ペプチド複合体四量体)およびオリゴヌクレオチド部分を含むことができる。四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドの抗原同定配列は、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートが特異的に相互作用する1種または複数の抗原を同定するために使用され得る。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、コンジュゲートの親和性部分または四量体に共有結合的に付着される。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、コンジュゲートの親和性部分または四量体に非共有結合的に付着される。
Affinity-oligonucleotide conjugates Affinity-oligonucleotide conjugates include an affinity molecule portion (eg, an antibody or an MHC-peptide complex) and an oligonucleotide portion. The antigen-identifying sequence of the oligonucleotide of the affinity-oligonucleotide conjugate can be used to identify one or more antigens with which the affinity-oligonucleotide conjugate specifically interacts. In some embodiments, the oligonucleotide is covalently attached to the affinity portion of the conjugate. In some embodiments, the oligonucleotide is non-covalently attached to the affinity portion of the conjugate. The affinity-oligonucleotide conjugate may be a tetramer-oligonucleotide conjugate. A tetramer-oligonucleotide conjugate can include a tetramer (eg, a B cell receptor antigen tetramer or an MHC-peptide complex tetramer) and an oligonucleotide moiety. The antigen identification sequence of the oligonucleotide of the tetramer-oligonucleotide conjugate can be used to identify one or more antigens with which the tetramer-oligonucleotide conjugate specifically interacts. In some embodiments, the oligonucleotide is covalently attached to the affinity portion or tetramer of the conjugate. In some embodiments, the oligonucleotide is non-covalently attached to the affinity portion or tetramer of the conjugate.

一部の実施形態では、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、単一の親和性部分を含む。一部の実施形態では、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、多価親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートである。例えば、多価親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、1つまたは複数のオリゴヌクレオチド(単数または複数)にコンジュゲートされた少なくとも2つの親和性分子の抗原結合性ドメインを含み得る。例えば、多価親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、1つまたは複数のオリゴヌクレオチドにコンジュゲートされた少なくとも約2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、50、100、200、500または1,000の親和性分子の抗原結合性ドメインを含み得る。一部の実施形態では、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、単一のオリゴヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、2またはそれよりも多くのオリゴヌクレオチドを含む。例えば、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、1つまたは複数の親和性分子(例えば、抗体またはMHC−ペプチド複合体)にコンジュゲートされた少なくとも約2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、50、100、200、500または1,000のオリゴヌクレオチドを含み得る。一部の実施形態では、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、同じ抗原ID(AID)配列を含む2またはそれよりも多くのオリゴヌクレオチドを含む。例えば、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、同じAID配列を含む少なくとも約2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、50、100、200、500または1,000のオリゴヌクレオチドを含み得る。   In some embodiments, the affinity-oligonucleotide conjugate comprises a single affinity moiety. In some embodiments, the affinity-oligonucleotide conjugate is a multivalent affinity-oligonucleotide conjugate. For example, a multivalent affinity-oligonucleotide conjugate may include the antigen binding domains of at least two affinity molecules conjugated to one or more oligonucleotide (s). For example, a multivalent affinity-oligonucleotide conjugate can have at least about 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 50, 100 conjugated to one or more oligonucleotides. , 200, 500 or 1,000 affinity molecules of the antigen binding domain. In some embodiments, the affinity-oligonucleotide conjugate comprises a single oligonucleotide. In some embodiments, the affinity-oligonucleotide conjugate comprises two or more oligonucleotides. For example, an affinity-oligonucleotide conjugate can be at least about 2,3,4,5,6,7,8 conjugated to one or more affinity molecules (eg, an antibody or MHC-peptide complex). , 9, 10, 20, 50, 100, 200, 500 or 1,000 oligonucleotides. In some embodiments, the affinity-oligonucleotide conjugate comprises two or more oligonucleotides comprising the same antigen ID (AID) sequence. For example, an affinity-oligonucleotide conjugate can have at least about 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 50, 100, 200, 500 or 1,000 comprising the same AID sequence. An oligonucleotide may be included.

親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分
親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分(またはドメイン)は、標的抗原に結合する親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの領域、分子、ドメイン、部分(portion)、断片または部分(moiety)を含む。したがって、親和性部分は、所与の標的抗原、例えば、細胞表面タンパク質の細胞外ドメインに結合するまたは特異的に結合する能力を付与する。一部の実施形態では、親和性部分は、異なる抗原ID配列を含む別の親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの抗原とは実質的に相互作用しない。一部の実施形態では、親和性部分は、核酸を含み得る分子、または標的抗原への親和性部分の結合を実質的に消失させることなくオリゴヌクレオチドが付着され得る分子である。
Affinity-Affinity Portion of Oligonucleotide Conjugate The affinity portion (or domain) of the affinity-oligonucleotide conjugate is the region, molecule, domain, portion (portion) of the affinity-oligonucleotide conjugate that binds to the target antigen. ), Fragments or moieties. Thus, the affinity moiety confers the ability to bind or specifically bind to a given target antigen, eg, the extracellular domain of a cell surface protein. In some embodiments, the affinity portion does not substantially interact with an antigen of another affinity-oligonucleotide conjugate comprising a different antigen ID sequence. In some embodiments, the affinity moiety is a molecule that can include a nucleic acid or a molecule to which an oligonucleotide can be attached without substantially eliminating binding of the affinity moiety to a target antigen.

親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、核酸分子であり得る、またはタンパク質性であり得る。親和性部分には、RNA、DNA、RNA−DNAハイブリッド、小分子(例えば、薬物)、アプタマー、ポリペプチド、タンパク質、抗体およびその断片、TCRおよびその断片、ウイルス、ウイルス粒子、細胞、それらの断片、ならびにそれらの組合せが含まれるがこれらに限定されない(例えば、Fredrikssonら、(2002年)Nat Biotech 20巻:473〜77頁;Gullbergら、(2004年)PNAS、101巻:8420〜24頁を参照のこと)。例えば、親和性部分は、一本鎖RNA、二本鎖RNA、一本鎖DNA、二本鎖DNA、1もしくは複数の二本鎖領域および1もしくは複数の一本鎖領域を含むDNAもしくはRNA、RNA−DNAハイブリッド、小分子、アプタマー、ポリペプチド、タンパク質、抗体、抗体断片、TCR、TCR断片、MHC、MHC−ペプチド複合体、ウイルス粒子、細胞、またはそれらの任意の組合せであり得る。   The affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate can be a nucleic acid molecule or can be proteinaceous. Affinity moieties include RNA, DNA, RNA-DNA hybrids, small molecules (eg, drugs), aptamers, polypeptides, proteins, antibodies and fragments thereof, TCRs and fragments thereof, viruses, virus particles, cells, and fragments thereof. And combinations thereof (e.g., Fredriksson et al. (2002) Nat Biotech 20: 473-77; Gullberg et al. (2004) PNAS 101: 8420-24). See). For example, the affinity portion may be a single stranded RNA, a double stranded RNA, a single stranded DNA, a double stranded DNA, a DNA or RNA comprising one or more double stranded regions and one or more single stranded regions, It can be an RNA-DNA hybrid, small molecule, aptamer, polypeptide, protein, antibody, antibody fragment, TCR, TCR fragment, MHC, MHC-peptide complex, viral particle, cell, or any combination thereof.

一部の実施形態では、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、細胞を標的化する。例えば、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、T細胞またはB細胞を標的化し得る。一部の実施形態では、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、特定の細胞型または細胞サブセットを標的化する。例えば、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、CD4T細胞またはCD8T細胞を標的化し得る。例えば、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、特定の抗原を特異的に認識するTCRを含むT細胞を標的化し得る。例えば、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、特定のMHC−ペプチド複合体を特異的に認識するTCRを含むT細胞を標的化し得る。 In some embodiments, the affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate targets a cell. For example, the affinity portion of an affinity-oligonucleotide conjugate can target T cells or B cells. In some embodiments, the affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate targets a particular cell type or cell subset. For example, the affinity portion of an affinity-oligonucleotide conjugate can target CD4 - T cells or CD8 + T cells. For example, the affinity portion of an affinity-oligonucleotide conjugate can target T cells that contain a TCR that specifically recognizes a particular antigen. For example, the affinity portion of an affinity-oligonucleotide conjugate can target T cells that contain a TCR that specifically recognizes a particular MHC-peptide complex.

一部の実施形態では、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、細胞の標的の細胞外ドメインを標的化する。例えば、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、細胞の受容体、例えば、T細胞受容体(TCR)の細胞外ドメインを標的化し得る。例えば、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、細胞の受容体の細胞外ドメインのグリコシル化された領域を標的化し得る。例えば、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、細胞の受容体の細胞外ドメインのリガンド結合性領域を標的化し得る。例えば、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、リガンドに結合しない細胞の受容体の細胞外ドメインの領域を標的化し得る。   In some embodiments, the affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate targets the extracellular domain of a cellular target. For example, the affinity portion of an affinity-oligonucleotide conjugate can target a cell receptor, for example, the extracellular domain of a T cell receptor (TCR). For example, the affinity portion of an affinity-oligonucleotide conjugate can target a glycosylated region of the extracellular domain of a cellular receptor. For example, the affinity portion of an affinity-oligonucleotide conjugate can target a ligand binding region of the extracellular domain of a cellular receptor. For example, the affinity portion of an affinity-oligonucleotide conjugate can target a region of the extracellular domain of a receptor of a cell that does not bind ligand.

一部の実施形態では、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、MHC−ペプチド複合体を含む。一部の実施形態では、MHC−ペプチド複合体はTCRを標的化する。一部の実施形態では、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、B細胞受容体抗原を含む。一部の実施形態では、B細胞受容体抗原は、BCRを標的化する。   In some embodiments, the affinity portion of the tetramer-oligonucleotide conjugate comprises an MHC-peptide complex. In some embodiments, the MHC-peptide complex targets a TCR. In some embodiments, the affinity portion of the tetramer-oligonucleotide conjugate comprises a B cell receptor antigen. In some embodiments, the B cell receptor antigen targets a BCR.

タンパク質
一部の実施形態では、親和性部分は、ポリペプチド、タンパク質、またはそれらの任意の断片である。一部の実施形態では、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、タンパク質である。一部の実施形態では、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、ペプチドである。例えば、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、抗体、例えば、抗体の結合性ドメインであり得る。例えば、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、MHC−ペプチド複合体であり得る。例えば、親和性部分は、精製されたポリペプチド、単離されたポリペプチド、融合タグ化ポリペプチド、細胞またはウイルスもしくはビリオンの膜に付着させたポリペプチド、あるいはそれらにまたがるポリペプチド、細胞質タンパク質、細胞内タンパク質、細胞外タンパク質、キナーゼ、ホスファターゼ、アロマターゼ、ヘリカーゼ、プロテアーゼ、オキシドレダクターゼ、レダクターゼ、トランスフェラーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ、グリコシラーゼ、細胞外マトリックスタンパク質、リガーゼ、イオントランスポーター、チャネル、ポア、アポトーシスタンパク質、細胞接着タンパク質、病原性タンパク質、異常に発現されるタンパク質、転写因子、転写調節因子、翻訳タンパク質、シャペロン、分泌型タンパク質、リガンド、ホルモン、サイトカイン、ケモカイン、核タンパク質、受容体、膜貫通受容体、シグナル伝達因子、抗体、膜タンパク質、膜内在性タンパク質、表在性膜タンパク質、細胞壁タンパク質、球状タンパク質、線維状タンパク質、糖タンパク質、リポタンパク質、染色体タンパク質、それらの任意の断片、またはそれらの任意の組合せであり得る。一部の実施形態では、親和性部分は、異種ポリペプチドである。一部の実施形態では、親和性部分は、トランスフェクションなどの分子技術を使用して細胞において過剰発現されるタンパク質である。一部の実施形態では、親和性部分は、組換えポリペプチドである。例えば、親和性部分は、細菌(例えば、E.coli)、酵母、哺乳動物または昆虫細胞において産生される試料(例えば、生物によって過剰発現されるタンパク質)を含み得る。一部の実施形態では、親和性部分は、変異、挿入、欠失または多型を含むポリペプチドである。一部の実施形態では、親和性部分は、抗原、例えば、生物を免疫化するため、または生物において免疫応答を生成するため、例えば、抗体産生のために使用されるポリペプチドである。
Protein In some embodiments, the affinity moiety is a polypeptide, protein, or any fragment thereof. In some embodiments, the affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate is a protein. In some embodiments, the affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate is a peptide. For example, the affinity portion of an affinity-oligonucleotide conjugate can be an antibody, eg, a binding domain of an antibody. For example, the affinity portion of an affinity-oligonucleotide conjugate can be an MHC-peptide complex. For example, the affinity moiety can be a purified polypeptide, an isolated polypeptide, a fusion-tagged polypeptide, a polypeptide attached to a cell or a membrane of a virus or virion, or a polypeptide spanning them, a cytoplasmic protein, Intracellular protein, extracellular protein, kinase, phosphatase, aromatase, helicase, protease, oxidoreductase, reductase, transferase, hydrolase, lyase, isomerase, glycosylase, extracellular matrix protein, ligase, ion transporter, channel, pore, apoptotic protein , Cell adhesion proteins, pathogenic proteins, abnormally expressed proteins, transcription factors, transcription regulators, translation proteins, chaperones, secreted proteins, Gand, hormone, cytokine, chemokine, nuclear protein, receptor, transmembrane receptor, signaling factor, antibody, membrane protein, integral membrane protein, superficial membrane protein, cell wall protein, globular protein, fibrous protein, sugar It can be a protein, lipoprotein, chromosomal protein, any fragment thereof, or any combination thereof. In some embodiments, the affinity moiety is a heterologous polypeptide. In some embodiments, the affinity moiety is a protein that is overexpressed in cells using molecular techniques such as transfection. In some embodiments, the affinity moiety is a recombinant polypeptide. For example, the affinity moiety can include a sample (eg, a protein that is overexpressed by an organism) produced in bacteria (eg, E. coli), yeast, mammals or insect cells. In some embodiments, the affinity moiety is a polypeptide comprising a mutation, insertion, deletion, or polymorphism. In some embodiments, the affinity moiety is an antigen, eg, a polypeptide used to immunize an organism or generate an immune response in an organism, eg, for the production of antibodies.

一部の実施形態では、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、四量体である。一部の実施形態では、四量体のサブユニットは、タンパク質である。一部の実施形態では、四量体のサブユニットは、ペプチドである。一部の実施形態では、四量体のサブユニットは、タンパク質および/またはペプチドの複合体である。一部の実施形態では、タンパク質および/またはペプチドの複合体は、共有結合的または非共有結合的に連結および/または関連してもよい。例えば、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、MHC−ペプチド複合体であってよい。MHC−ペプチド複合体中のペプチドの一部の非限定的な例は、精製されたポリペプチド、単離されたポリペプチド、融合タグ化ポリペプチド、細胞またはウイルスもしくはビリオンの膜に付着させたポリペプチド、あるいはそれらにまたがるポリペプチド、細胞質タンパク質、細胞内タンパク質、細胞外タンパク質、キナーゼ、ホスファターゼ、アロマターゼ、ヘリカーゼ、プロテアーゼ、オキシドレダクターゼ、レダクターゼ、トランスフェラーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ、グリコシラーゼ、細胞外マトリックスタンパク質、リガーゼ、イオントランスポーター、チャネル、ポア、アポトーシスタンパク質、細胞接着タンパク質、病原性タンパク質、異常に発現されるタンパク質、転写因子、転写調節因子、翻訳タンパク質、シャペロン、分泌型タンパク質、リガンド、ホルモン、サイトカイン、ケモカイン、核タンパク質、受容体、膜貫通受容体、シグナル伝達因子、抗体、膜タンパク質、膜内在性タンパク質、表在性膜タンパク質、細胞壁タンパク質、球状タンパク質、線維状タンパク質、糖タンパク質、リポタンパク質、染色体タンパク質、それらの任意の断片、またはそれらの任意の組合せに由来するペプチドであってよい。一部の実施形態では、ペプチドは、疾患関連抗原に由来する。例えば、一部の態様では、ペプチドは、腫瘍関連抗原、例えば普遍的腫瘍抗原、ウイルス関連抗原、自己免疫関連抗原、炎症関連抗原、細菌関連抗原またはそれらの任意の組合せに由来するかまたは由来することができる。一部の実施形態では、親和性部分は、トランスフェクションなどの分子技術を使用して細胞中で過剰発現されるタンパク質である。一部の実施形態では、親和性部分は、組換えポリペプチドである。例えば、親和性部分は、細菌(例えば、E.coli)、酵母、哺乳動物または昆虫細胞において産生される試料(例えば、生物体によって過剰発現されるタンパク質)を含み得る。一部の実施形態では、親和性部分は、変異、挿入、欠失または多型を含有するポリペプチドである。一部の実施形態では、親和性部分は、抗原、例えば、生物を免疫化するため、または生物において免疫応答を生成するため、例えば、抗体産生のために使用されるポリペプチドである。別の例として、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、B細胞受容体抗原であってよい。B細胞受容体抗原は、四量体のサブユニットであってよい。   In some embodiments, the affinity portion of the tetramer-oligonucleotide conjugate is a tetramer. In some embodiments, the tetrameric subunit is a protein. In some embodiments, the tetrameric subunit is a peptide. In some embodiments, the tetrameric subunit is a complex of proteins and / or peptides. In some embodiments, the protein and / or peptide complex may be covalently or non-covalently linked and / or associated. For example, the affinity portion of a tetramer-oligonucleotide conjugate may be an MHC-peptide complex. Non-limiting examples of some of the peptides in an MHC-peptide complex include purified polypeptide, isolated polypeptide, fusion-tagged polypeptide, cell or polypeptide attached to the membrane of a virus or virion. Peptides or polypeptides that span them, cytoplasmic proteins, intracellular proteins, extracellular proteins, kinases, phosphatases, aromatase, helicases, proteases, oxidoreductases, reductases, transferases, hydrolases, lyases, isomerases, glycosylases, extracellular matrix proteins, Ligases, ion transporters, channels, pores, apoptotic proteins, cell adhesion proteins, pathogenic proteins, abnormally expressed proteins, transcription factors, transcription regulators, translation proteins Quality, chaperone, secreted protein, ligand, hormone, cytokine, chemokine, nuclear protein, receptor, transmembrane receptor, signal transduction factor, antibody, membrane protein, integral membrane protein, superficial membrane protein, cell wall protein, It can be a peptide derived from a globular protein, fibrous protein, glycoprotein, lipoprotein, chromosomal protein, any fragment thereof, or any combination thereof. In some embodiments, the peptide is derived from a disease associated antigen. For example, in some aspects, the peptide is derived from or derived from a tumor-associated antigen, such as a universal tumor antigen, a virus-associated antigen, an autoimmunity-associated antigen, an inflammation-associated antigen, a bacteria-associated antigen, or any combination thereof. be able to. In some embodiments, the affinity moiety is a protein that is overexpressed in cells using molecular techniques such as transfection. In some embodiments, the affinity moiety is a recombinant polypeptide. For example, an affinity moiety can include a sample (eg, a protein that is overexpressed by an organism) produced in bacteria (eg, E. coli), yeast, mammals or insect cells. In some embodiments, the affinity moiety is a polypeptide containing a mutation, insertion, deletion, or polymorphism. In some embodiments, the affinity moiety is an antigen, eg, a polypeptide used to immunize an organism or generate an immune response in an organism, eg, for the production of antibodies. As another example, the affinity portion of a tetramer-oligonucleotide conjugate may be a B cell receptor antigen. The B cell receptor antigen may be a tetrameric subunit.

抗体
一部の実施形態では、親和性部分は、抗体、例えば、抗体の結合性断片である。抗体は、別の分子の特定の空間的および極性機構に特異的に結合し得る。例えば、抗体は、精製された抗体、単離された抗体、抗体の断片、または融合タグ化抗体であり得る。一部の実施形態では、抗体は、トランスフェクションなどの分子技術を使用して細胞において過剰発現される。一部の実施形態では、抗体は、組換え抗体である。抗体は、細胞表面分子などの別の分子の特定の空間的および極性機構に特異的に結合し得る。抗体は、モノクローナル、ポリクローナルまたは組換え抗体であり得、当技術分野で周知の技術、例えば、宿主の免疫化および血清(ポリクローナル)の収集によって、または連続的ハイブリッド細胞株を調製し、分泌されたタンパク質(モノクローナル)を収集することによって、または天然の抗体の特異的結合に必要なアミノ酸配列を少なくともコードするヌクレオチド配列もしくはその変異誘発バージョンをクローニングし発現させることによって、調製され得る。さらに、凝集物、ポリマー、および免疫グロブリンまたはそれらの断片のコンジュゲートは、特定の分子に対する結合親和性が維持される限り、必要に応じて使用され得る。抗体断片の例には、V、V、CおよびCH1ドメインからなる一価断片であるFab断片;ヒンジ領域においてジスルフィド架橋によって連結された2つのFab断片を含む二価断片であるF(ab)断片;VおよびCH1ドメインからなるFd断片;抗体の単一のアームのVおよびVドメインからなるFv断片;Vドメインからなる単一ドメイン抗体(dAb)断片(Wardら、(1989年)Nature 341巻:544〜46頁);ならびに単離されたCDR、ならびにV領域およびV領域が対合して一価分子を形成する単鎖断片(scFv)(単鎖Fv(scFv)として公知;例えば、Birdら、(1988年)Science 242巻:423〜26頁;およびHustonら、(1988年)PNAS 85巻:5879〜83頁を参照のこと)が含まれる。したがって、抗体断片には、Fab、F(ab)、scFv、Fv、dAbなどが含まれる。2つのドメインVおよびVは、別々の遺伝子によってコードされるが、これらは、単一のタンパク質鎖としてそれらが作製されることを可能にする人工ペプチドリンカーによって、組換え方法を使用して連結され得る。かかる単鎖抗体は、1つまたは複数の抗原結合性部分を含む。これらの抗体断片は、当業者に公知の従来技術を使用して取得され得、断片は、インタクトな抗体と同じ様式で、有用性についてスクリーニングされ得る。抗体は、ヒト、ヒト化、キメラ、単離された、イヌ、ネコ、ロバ、ヒツジ、任意の植物、動物または哺乳動物であり得る。
MHC
Antibodies In some embodiments, the affinity moiety is an antibody, eg, a binding fragment of an antibody. Antibodies can specifically bind to specific spatial and polar mechanisms of another molecule. For example, the antibody can be a purified antibody, an isolated antibody, a fragment of an antibody, or a fusion-tagged antibody. In some embodiments, the antibodies are overexpressed in cells using molecular techniques such as transfection. In some embodiments, the antibodies are recombinant antibodies. Antibodies can specifically bind to certain spatial and polar mechanisms of another molecule, such as a cell surface molecule. Antibodies can be monoclonal, polyclonal or recombinant, and can be secreted by techniques well known in the art, such as immunization of the host and collection of serum (polyclonal), or by preparing continuous hybrid cell lines. It can be prepared by collecting the protein (monoclonal) or by cloning and expressing a nucleotide sequence encoding at least the amino acid sequence required for specific binding of the native antibody or a mutagenized version thereof. In addition, aggregates, polymers, and conjugates of immunoglobulins or fragments thereof can be used as needed, as long as the binding affinity for a particular molecule is maintained. Examples of antibody fragments include Fab fragments, which are monovalent fragments consisting of the VL , VH , CL, and CH1 domains; F, which is a bivalent fragment, comprising two Fab fragments joined by a disulfide bridge in the hinge region. (Ab) 2 fragments; Fd fragment consisting of V H and C H1 domains; Fv fragment consisting of V L and V H domains of a single arm of the antibody; single domain antibody (dAb) fragment consisting of V H domain (Ward) (1989) Nature 341: 544-46); and isolated CDRs and single-chain fragments (scFv) (single-chain fragments) in which the VL and VH regions combine to form a monovalent molecule. Known as chain Fv (scFv); see, e.g., Bird et al., (1988) Science 242: 423-26; and Huston et al., (1988) PNAS 85: 5879-83. Irradiation of it) is included. Thus, antibody fragments include Fab, F (ab) 2 , scFv, Fv, dAb, and the like. Although the two domains VL and VH are encoded by separate genes, they are synthesized using artificial peptide linkers that allow them to be made as a single protein chain, using recombinant methods. Can be linked. Such single chain antibodies include one or more antigen binding portions. These antibody fragments can be obtained using conventional techniques known to those skilled in the art, and the fragments can be screened for utility in the same manner as intact antibodies. The antibody can be human, humanized, chimeric, isolated, dog, cat, donkey, sheep, any plant, animal or mammal.
MHC

一部の場合における細胞性免疫系による抗原構造の認識は、表面発現される主要組織適合性複合体(MHC)によって媒介される。細胞、例えば、抗原提示細胞(APC)は、一部の態様では、MHC分子の特異的ペプチド結合フォールド中に存在し得る、したがって、一部の態様ではT細胞によって認識され得る短いペプチドへと、抗原などのタンパク質をプロセシングする。T細胞受容体(TCR)によるエピトープ(ペプチド断片)の特異的認識は一般に、MHC分子との同時相互作用を必要とする。安定した多量体複合体は、結合したペプチドを含有するMHCタンパク質サブユニットを用いて調製され得る。MHC−抗原複合体は、それらの抗原受容体を介して複合体を認識するT細胞と共に安定した構造体を形成し得、それによって、抗原を特異的に認識するT細胞への結合を可能にする。親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの、または四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、T細胞を標的化し得る。親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、T細胞を特異的に標的化し得る。親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの、または四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、T細胞受容体またはTCR様分子、例えば、TCR様CARを標的化し得る。親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、T細胞受容体を特異的に標的化し得る。例えば、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの、または四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、MHC分子を含み得る。例えば、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの、または四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、MHC−ペプチド複合体(MHC−p)を含み得る。例えば、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの、または四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、式(A−B−P)を有することができ、式中、AはMHCクラスIまたはMHCクラスIIタンパク質のα鎖であり、BはクラスII MHCタンパク質のβ鎖またはMHCクラスIタンパク質についてはβミクログロブリンであり、Pはペプチドである。一部の実施形態では、nは1である。一部の実施形態では、nは2より大きいか2と等しい。MHCタンパク質サブユニットは、可溶性形態であってよい。例えば、可溶性MHCタンパク質サブユニットは、膜貫通ドメインまたはその部分の欠失によって、ネイティブMHCタンパク質サブユニットから誘導され得る。一部の実施形態では、MHCタンパク質サブユニットは、細胞質ドメインを含まない。一部の実施形態では、MHCタンパク質サブユニットは、膜貫通ドメインを含まない。 In some cases, recognition of antigenic structures by the cellular immune system is mediated by surface expressed major histocompatibility complex (MHC). Cells, such as antigen presenting cells (APCs), may in some aspects be present in the specific peptide binding fold of the MHC molecule, and thus, in some aspects, into short peptides that can be recognized by T cells. Process proteins such as antigens. Specific recognition of epitopes (peptide fragments) by the T cell receptor (TCR) generally requires simultaneous interaction with MHC molecules. Stable multimeric complexes can be prepared using MHC protein subunits containing bound peptides. MHC-antigen complexes can form stable structures with T cells that recognize the complex via their antigen receptor, thereby allowing binding to T cells that specifically recognize the antigen I do. The affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate, or of the tetramer-oligonucleotide conjugate, can target T cells. The affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate can specifically target T cells. The affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate, or of the tetramer-oligonucleotide conjugate, can target a T cell receptor or a TCR-like molecule, such as a TCR-like CAR. The affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate can specifically target the T cell receptor. For example, the affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate, or of the tetramer-oligonucleotide conjugate, can include an MHC molecule. For example, the affinity portion of an affinity-oligonucleotide conjugate, or of a tetramer-oligonucleotide conjugate, can include an MHC-peptide complex (MHC-p). For example, the affinity portion of an affinity-oligonucleotide conjugate or of a tetramer-oligonucleotide conjugate can have the formula (ABP) n , where A is MHC class I or a α chain of MHC class II protein, B is for beta chain or MHC class I protein class II MHC proteins are beta 2 microglobulin, P is a peptide. In some embodiments, n is 1. In some embodiments, n is greater than or equal to two. The MHC protein subunit may be in a soluble form. For example, a soluble MHC protein subunit can be derived from a native MHC protein subunit by deletion of the transmembrane domain or a portion thereof. In some embodiments, the MHC protein subunit does not include a cytoplasmic domain. In some embodiments, the MHC protein subunit does not include a transmembrane domain.

ペプチド(P)は、クラスI MHCタンパク質との複合体については約6〜12アミノ酸長、例えば、約8〜10アミノ酸であり得る。ペプチドは、クラスII MHCタンパク質との複合体については約6〜20アミノ酸長、例えば、約10〜18アミノ酸であり得る。ペプチドは、広範な種々のタンパク質に由来する配列を有し得る。ペプチドは、T細胞エピトープであり得る。いくつかの抗原由来のエピトープ配列が、当技術分野で公知である。あるいは、エピトープ配列は、ネイティブMHCタンパク質に結合したペプチドを単離し、配列決定することによって、標的配列からの一連のペプチドの合成、次いで、異なるペプチドに対して反応性のT細胞についてアッセイすることによって、または異なるペプチドを用いて一連の結合性複合体を生成し、T細胞結合を定量することによって、実験的に決定され得る。断片の調製、配列を識別すること、および最小配列を識別することは、米国特許第5,019,384号およびそこで引用される参考文献に記載されている。ペプチドは、種々の方法で調製され得る。簡便には、これらは、自動合成器を使用する従来技術によって合成され得、または手動で合成され得る。あるいは、特定のペプチドをコードするDNA配列が調製され得、所望のペプチドを提供するためにクローニングおよび発現され得る。この場合、メチオニンが最初のアミノ酸であり得る。さらに、ペプチドは、親和性試薬による融合タンパク質の精製を可能にする、特異的結合対のうちの1つであるタンパク質への融合などの組換え方法と、その後の、通常は操作された部位におけるタンパク質分解性切断とによって生成されて、所望のペプチドを生じ得る(例えば、Driscollら(1993年)J. Mol. Bio. 232巻:342〜350頁を参照のこと)。ペプチドはまた、天然の供給源から単離され得、例えば、イオン交換材料上でのクロマトグラフィー、サイズによる分離、免疫親和性クロマトグラフィーおよび電気泳動が含まれる公知の技術によって精製され得る。   Peptide (P) can be about 6-12 amino acids long, for example, about 8-10 amino acids for a complex with a class I MHC protein. The peptide can be about 6-20 amino acids in length for a complex with a Class II MHC protein, for example, about 10-18 amino acids. Peptides can have sequences from a wide variety of proteins. The peptide can be a T cell epitope. Epitope sequences from several antigens are known in the art. Alternatively, the epitope sequence can be obtained by isolating and sequencing the peptide bound to the native MHC protein, by synthesizing a series of peptides from the target sequence, and then assaying for T cells reactive to different peptides. , Or by generating a series of binding complexes with different peptides and quantifying T cell binding. Fragment preparation, sequence identification, and minimal sequence identification are described in US Pat. No. 5,019,384 and references cited therein. Peptides can be prepared in various ways. Conveniently, they can be synthesized by conventional techniques using an automatic synthesizer, or they can be synthesized manually. Alternatively, a DNA sequence encoding a particular peptide can be prepared, cloned and expressed to provide the desired peptide. In this case, methionine may be the first amino acid. In addition, the peptides can be purified by recombinant methods, such as fusion to a protein that is one of a specific binding pair, which allows purification of the fusion protein by an affinity reagent, and then at a normally engineered site. It can be produced by proteolytic cleavage to yield the desired peptide (see, for example, Driscoll et al. (1993) J. Mol. Bio. 232: 342-350). Peptides can also be isolated from natural sources and purified by known techniques including, for example, chromatography on ion exchange materials, separation by size, immunoaffinity chromatography and electrophoresis.

一部の実施形態では、α−サブユニットおよびβ−サブユニットは、別々に産生され、安定なヘテロ二重鎖複合体を形成するようにin vitroで会合される(例えば、Altmanら(1993年)またはGarbocziら(1992年)を参照のこと)。一部の実施形態では、α−サブユニットおよびβ−サブユニットは、単一の細胞において一緒に発現される。一部の実施形態では、α−サブユニットおよびβ−サブユニットを有する単一の分子が使用される。例えば、単鎖ヘテロ二量体は、短いペプチドリンカー、例えば、15〜25アミノ酸のペプチドまたはリンカーを使用して、2つのサブユニットを一緒に融合させることによって創出され得る(例えば、Bedzykら(1990年)J. Biol. Chem. 265巻:18615頁を参照のこと)。可溶性ヘテロ二量体は、可溶性産物を産生するために、ネイティブヘテロ二量体の単離、およびプロテアーゼ、例えばパパインによる切断によっても産生され得る。   In some embodiments, the α-subunit and β-subunit are produced separately and associated in vitro to form a stable heteroduplex complex (eg, Altman et al. (1993) ) Or Garboczi et al. (1992)). In some embodiments, the α-subunit and β-subunit are expressed together in a single cell. In some embodiments, a single molecule having an α-subunit and a β-subunit is used. For example, single-chain heterodimers can be created by fusing the two subunits together using a short peptide linker, such as a 15-25 amino acid peptide or linker (see, eg, Bedzyk et al. (1990). Year) J. Biol. Chem. 265: 18615). Soluble heterodimers can also be produced by isolation of a native heterodimer and cleavage with a protease, such as papain, to produce a soluble product.

可溶性サブユニットは、トランケート型タンパク質をコードするDNA構築物から独立して発現され得る。発現のために、DNA配列は、適切な発現ベクター中に挿入され得、このとき、ネイティブ転写開始領域が使用され得、または外因性転写開始領域、例えば、通常存在する染色体中の遺伝子と関連するプロモーター以外のプロモーターが使用され得る。プロモーターは、in vitroで組換え方法によって、または染色体中への配列の相同組込みの結果として、導入され得る。転写開始領域は、広範な種々の発現宿主について公知である。発現宿主は、原核生物または真核生物、特に、E.coli、B.subtilis、哺乳動物細胞、例えば、CHO細胞、COS細胞、サル腎臓細胞、リンパ系細胞、ヒト細胞株などを含み得る。   Soluble subunits can be expressed independently from the DNA construct encoding the truncated protein. For expression, the DNA sequence may be inserted into a suitable expression vector, wherein the native transcription initiation region may be used or associated with an exogenous transcription initiation region, for example, a gene in a chromosome that is normally present. Promoters other than promoters can be used. The promoter can be introduced in vitro by recombinant methods, or as a result of homologous integration of the sequence into the chromosome. Transcription initiation regions are known for a wide variety of expression hosts. Expression hosts may be prokaryotic or eukaryotic, especially E. coli. coli, B.E. subtilis, mammalian cells such as CHO cells, COS cells, monkey kidney cells, lymphoid cells, human cell lines, and the like.

サブユニットは、適切な宿主細胞において発現され得、必要に応じて可溶化され得る。2つのサブユニットは、ペプチドと組み合わされ得、鎖内ジスルフィド結合したドメインを有する安定なヘテロ二量体複合体を形成するためにin vitroでフォールドすることが可能であり得る。ペプチドは、最初のフォールディング反応に含まれ得、または後のステップで空のヘテロ二量体に付加され得る。MHC結合部位は、このペプチドの付加の前には、ペプチドなしであり得る。例外は、天然のペプチド−MHC複合体、例えば、自己免疫攻撃の標的である細胞の表面上に存在し得るものなどによってT細胞を標識することが所望される場合である。MHCヘテロ二量体は、クラスIについてはα2およびα1、またはクラスIIについてはα1およびβ1のいずれかの2つの膜遠位ドメインによって形成される溝中でペプチドに結合する。サブユニットおよびペプチドのフォールディングおよび会合を許容する条件は、当技術分野で公知である(例えば、Altmanら(1993年)およびGarbocziら(1992年)を参照のこと)。許容的条件の一例として、大まかに等モル量の可溶化されたαサブユニットおよびβサブユニットが、尿素の溶液中で混合される。再フォールディングは、尿素なしの緩衝溶液中への希釈または透析によって開始される。ペプチドは、約1〜3日間にわたって約pH5〜5.5で空のクラスIIヘテロ二量体中に負荷され、その後、中和、濃縮および緩衝液交換される。しかし、具体的なフォールディング条件は本発明の実施にとって重要でないことは、当業者によって容易に理解される。   The subunit can be expressed in a suitable host cell and can be solubilized if necessary. The two subunits may be combined with a peptide and capable of folding in vitro to form a stable heterodimeric complex with an intrachain disulfide-linked domain. The peptide can be included in an initial folding reaction or can be added to the empty heterodimer in a later step. The MHC binding site may be peptide-free prior to addition of the peptide. The exception is when it is desired to label T cells with natural peptide-MHC complexes, such as those that may be on the surface of cells that are targets of an autoimmune attack. MHC heterodimers bind peptides in a groove formed by two membrane distal domains, either α2 and α1 for class I, or α1 and β1 for class II. Conditions that permit folding and association of subunits and peptides are known in the art (see, for example, Altman et al. (1993) and Garboczi et al. (1992)). As an example of an acceptable condition, roughly equimolar amounts of solubilized α and β subunits are mixed in a solution of urea. Refolding is initiated by dilution or dialysis into a buffer solution without urea. The peptide is loaded into the empty class II heterodimer at about pH 5-5.5 for about 1-3 days, followed by neutralization, concentration and buffer exchange. However, it will be readily appreciated by those skilled in the art that the specific folding conditions are not critical to the practice of the present invention.

一部の実施形態では、単量体複合体(α−β−P)は、多量体化され得る。例えば、多量体は、αサブユニットまたはβサブユニット上の特定の付着部位を介して、単量体を多価の実体に結合させることによって形成され得る。一部の実施形態では、多量体は、単量体の化学的架橋結合によって形成される。タンパク質を架橋結合させることが可能ないくつかの試薬が、当技術分野で公知であり、これには、アジドベンゾイルヒドラジド、N−[4−(p−アジドサリチルアミノ)ブチル]−3’−[2’−ピリジルジチオ]プロピオンアミド)、ビス−スルホスクシンイミジルスベレート、アジプイミド酸ジメチル、酒石酸ジスクシンイミジル、N−γ−マレイミドブチリルオキシスクシンイミドエステル、N−ヒドロキシスルホスクシンイミジル−4−アジドベンゾエート、N−スクシンイミジル[4−アジドフェニル]−1,3’−ジチオプロピオネート、N−スクシンイミジル[4−ヨードアセチル]アミノベンゾエート、グルタルアルデヒド、ホルムアルデヒドおよびスクシンイミジル4−[N−マレイミドメチル]シクロヘキサン−1−カルボキシレートが含まれるがこれらに限定されない。多価実体への結合のための付着部位は、天然に存在してもよく、または遺伝子操作を介して導入されてもよい。部位は、特異的結合対のメンバー、または特異的結合対のメンバーを提供するように改変されたものであり得、ここで、相補的対は、多様な特異的結合部位を有する。相補的結合メンバーへの結合は、化学反応、エピトープ−受容体結合またはハプテン−受容体結合であり得、ここで、ハプテンは、サブユニット鎖に連結される。好ましい実施形態では、これらのサブユニットのうち1つは、改変酵素のための認識部位を提供するアミノ酸配列に融合される。この認識配列は通常、抗原性ペプチド結合部位における潜在的な妨害を回避するために、これらのサブユニットのうち1つのカルボキシ末端の近位に融合される。簡便には、発現カセットは、認識部位をコードする配列を含む。   In some embodiments, the monomer complex (α-β-P) can be multimerized. For example, multimers can be formed by attaching a monomer to a multivalent entity via a specific attachment site on the α or β subunit. In some embodiments, the multimers are formed by chemical cross-linking of monomers. Several reagents capable of cross-linking proteins are known in the art, including azidobenzoyl hydrazide, N- [4- (p-azidosalicylamino) butyl] -3 '-[ 2′-pyridyldithio] propionamide), bis-sulfosuccinimidyl suberate, dimethyl adipate, disuccinimidyl tartrate, N-γ-maleimidobutyryloxysuccinimide ester, N-hydroxysulfosuccinimidyl- 4-azidobenzoate, N-succinimidyl [4-azidophenyl] -1,3'-dithiopropionate, N-succinimidyl [4-iodoacetyl] aminobenzoate, glutaraldehyde, formaldehyde and succinimidyl 4- [N-maleimidomethyl ] Cyclohexane-1 Including but carboxylates without limitation. The attachment site for binding to a multivalent entity may be naturally occurring or introduced via genetic engineering. The sites can be members of a specific binding pair, or modified to provide members of a specific binding pair, wherein the complementary pair has a variety of specific binding sites. Binding to a complementary binding member can be a chemical reaction, epitope-receptor binding or hapten-receptor binding, where the hapten is linked to a subunit chain. In a preferred embodiment, one of these subunits is fused to an amino acid sequence that provides a recognition site for the modifying enzyme. This recognition sequence is usually fused proximal to the carboxy terminus of one of these subunits to avoid potential interference at the antigenic peptide binding site. Conveniently, the expression cassette includes a sequence encoding a recognition site.

目的の改変酵素には、BirA、種々のグリコシラーゼ、ファルネシルタンパク質トランスフェラーゼ、タンパク質キナーゼなどが含まれる。サブユニットは、任意の都合のよい時、通常は単量体の形成後に、改変酵素と反応され得る。改変酵素によって導入される基、例えば、ビオチン、糖、リン酸、ファルネシルなどは、相補的結合対のメンバー、または相補的結合対のメンバーを提供するさらなる改変、例えば、化学的架橋結合、ビオチン化などに固有の部位を提供する。代替的戦略は、対合していないシステイン残基をサブユニットに導入し、それによって、結合に固有の化学的に反応性の部位を導入することである。付着部位はまた、天然に存在するまたは導入されたエピトープであり得、多価結合パートナーは、抗体、例えば、IgG、IgMなどである。任意の改変は、結合を干渉しない部位、例えば、C末端近位においてである。多量体形成の例示は、タンパク質基質のビオチン化を触媒する酵素BirAのための認識配列の導入である。次いで、ビオチン化サブユニットを有する単量体が、多価結合パートナー、例えば、極端に高い親和性でビオチンが結合するストレプトアビジンまたはアビジンに結合される。ストレプトアビジンは、4の価数を有して、(α−β−P)の多量体を提供する。多価結合パートナーは、溶液中で遊離であり得る、または不溶性支持体に付着され得る。適切な不溶性支持体の例には、ビーズ、例えば、磁性ビーズ、メンブレンおよびマイクロタイタープレートが含まれる。これらは、典型的には、ガラス、プラスチック(例えば、ポリスチレン)、ポリサッカライド、ナイロンまたはニトロセルロース製である。不溶性支持体への付着は、結合性複合体がT細胞の分離に使用される場合に有用である。
B細胞受容体抗原
Modified enzymes of interest include BirA, various glycosylases, farnesyl protein transferases, protein kinases, and the like. The subunit can be reacted with the modifying enzyme at any convenient time, usually after formation of the monomer. Groups introduced by the modifying enzymes, e.g., biotin, sugar, phosphate, farnesyl, and the like, may be members of a complementary binding pair, or further modified to provide a member of a complementary binding pair, e.g., chemical cross-linking, biotinylation. Provide a unique site. An alternative strategy is to introduce an unpaired cysteine residue into the subunit, thereby introducing a chemically reactive site unique to the bond. The attachment site can also be a naturally occurring or introduced epitope, and the multivalent binding partner is an antibody, eg, IgG, IgM, and the like. Any modifications are at sites that do not interfere with binding, eg, near the C-terminus. An example of multimer formation is the introduction of a recognition sequence for the enzyme BirA, which catalyzes the biotinylation of a protein substrate. The monomer with the biotinylated subunit is then conjugated to a multivalent binding partner, such as streptavidin or avidin, to which biotin binds with extremely high affinity. Streptavidin has a valency of 4 and provides multimers of (α-β-P) 4 . The multivalent binding partner may be free in solution or attached to an insoluble support. Examples of suitable insoluble supports include beads, eg, magnetic beads, membranes, and microtiter plates. These are typically made of glass, plastic (eg, polystyrene), polysaccharide, nylon or nitrocellulose. Attachment to an insoluble support is useful when the binding complex is used for T cell separation.
B cell receptor antigen

B細胞、例えばB細胞の小集団またはB細胞サブセットは、B細胞受容体(BCR)を介して抗原を認識することができる。B細胞受容体抗原のサブユニットによる四量体は、これらのB細胞またはB細胞サブセットを同定し、研究するために使用され得る。B細胞受容体抗原には、BCRを介して免疫応答を誘導することが可能なエピトープを有する任意の抗原が含まれる。例えば、B細胞受容体抗原は、対象を免疫化するために使用されている抗原であってよい。B細胞受容体抗原は、B細胞受容体抗原の小さい線状ペプチド部分を使用して四量体に作製することができ、ペプチド部分はBCRエピトープを含有する。小さい線状化ペプチド部分は、次いで、発現ベクター中のビオチン化部位で発現させることができ、四量体において使用される単量体として精製させ得る。次いで、ビオチン化サブユニットを有する単量体が、多価結合パートナー、例えば、極端に高い親和性でビオチンが結合するストレプトアビジンまたはアビジンに結合させることができる。ストレプトアビジンは、4の価数を有し、B細胞受容体抗原の四量体を提供する。生じる四量体は、サイズ排除カラムを使用して精製できる。   B cells, eg, a subpopulation of B cells or a subset of B cells, can recognize antigen through the B cell receptor (BCR). Tetramers with subunits of the B cell receptor antigen can be used to identify and study these B cells or B cell subsets. B cell receptor antigens include any antigen having an epitope capable of inducing an immune response through the BCR. For example, a B cell receptor antigen may be an antigen that has been used to immunize a subject. B cell receptor antigens can be made into tetramers using the small linear peptide portion of the B cell receptor antigen, where the peptide portion contains a BCR epitope. The small linearized peptide moiety can then be expressed at the site of biotinylation in the expression vector and purified as a monomer used in the tetramer. The monomer with the biotinylated subunit can then be conjugated to a multivalent binding partner, such as streptavidin or avidin, to which biotin binds with extremely high affinity. Streptavidin has a valency of four and provides a tetramer of B cell receptor antigen. The resulting tetramer can be purified using a size exclusion column.

細胞
一部の実施形態では、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、細胞である。例えば、親和性部分は、インタクトな細胞、化合物(例えば、薬物)で処理された細胞、固定された細胞、溶解細胞、またはそれらの任意の組合せであり得る。一部の実施形態では、親和性部分は、単一の細胞である。例えば、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、T細胞またはB細胞であり得る。一部の実施形態では、親和性部分は、複数の細胞である。一部の実施形態では、親和性部分は、T細胞である。一部の実施形態では、親和性部分は、B細胞である。一部の実施形態では、親和性部分は、抗原提示細胞(APC)である。一部の実施形態では、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、特定の細胞型または細胞サブセットである。例えば、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、CD4T細胞またはCD8T細胞であり得る。例えば、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、特定の抗原を特異的に認識するTCRを含むT細胞であり得る。例えば、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、特定のMHC−ペプチド複合体を特異的に認識するTCRを含むT細胞であり得る。一部の実施形態では、親和性部分は、細胞である。
Cells In some embodiments, the affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate is a cell. For example, the affinity moiety can be an intact cell, a cell treated with a compound (eg, a drug), a fixed cell, a lysed cell, or any combination thereof. In some embodiments, the affinity moiety is a single cell. For example, the affinity portion of an affinity-oligonucleotide conjugate can be a T cell or a B cell. In some embodiments, the affinity moiety is a plurality of cells. In some embodiments, the affinity moiety is a T cell. In some embodiments, the affinity moiety is a B cell. In some embodiments, the affinity moiety is an antigen presenting cell (APC). In some embodiments, the affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate is a particular cell type or cell subset. For example, the affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate can be a CD4 + T cell or a CD8 + T cell. For example, the affinity portion of an affinity-oligonucleotide conjugate can be a T cell that contains a TCR that specifically recognizes a particular antigen. For example, the affinity portion of an affinity-oligonucleotide conjugate can be a T cell that contains a TCR that specifically recognizes a particular MHC-peptide complex. In some embodiments, the affinity moiety is a cell.

小分子
一部の実施形態では、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分は、薬物などの小分子である。例えば、小分子は、大環状分子、阻害剤、薬物または化学化合物であり得る。一部の実施形態では、小分子は、5つ以下の水素結合ドナーを含む。一部の実施形態では、小分子は、10個以下の水素結合アクセプターを含む。一部の実施形態では、小分子は、500ダルトンまたはそれ未満の分子量を有する。一部の実施形態では、小分子は、約180〜500ダルトンの分子量を有する。一部の実施形態では、小分子は、5以下のオクタノール−水分配係数log Pを含む。一部の実施形態では、小分子は、−0.4〜5.6の分配係数log Pを有する。一部の実施形態では、小分子は、40〜130のモル屈折率を有する。一部の実施形態では、小分子は、約20〜約70個の原子を含む。一部の実施形態では、小分子は、140オングストロームまたはそれ未満の極性表面積を有する。
Small Molecules In some embodiments, the affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate is a small molecule, such as a drug. For example, a small molecule can be a macrocycle, inhibitor, drug or chemical compound. In some embodiments, a small molecule comprises no more than 5 hydrogen bond donors. In some embodiments, a small molecule comprises no more than 10 hydrogen bond acceptors. In some embodiments, small molecules have a molecular weight of 500 Daltons or less. In some embodiments, a small molecule has a molecular weight of about 180-500 daltons. In some embodiments, the small molecule comprises an octanol-water partition coefficient log P of 5 or less. In some embodiments, small molecules have a partition coefficient log P between -0.4 and 5.6. In some embodiments, small molecules have a molar refractive index between 40 and 130. In some embodiments, a small molecule contains about 20 to about 70 atoms. In some embodiments, the small molecule has a polar surface area of 140 Angstroms 2 or less.

核酸
一部の実施形態では、親和性部分は、リボヌクレオチドおよび/またはデオキシリボヌクレオチド(アデニン、グアニン、チミンまたはシトシン)のポリマー形態、例えば、DNAまたはRNA(例えば、mRNA)である。DNAには、直鎖DNA分子(例えば、制限断片)、ウイルス、プラスミドおよび染色体において見出される二本鎖DNAが含まれる。一部の実施形態では、ポリヌクレオチド親和性部分は、一本鎖、二本鎖、低分子干渉RNA(siRNA)、メッセンジャーRNA(mRNA)、トランスファーRNA(tRNA)、染色体、遺伝子、非コードゲノム配列、ゲノムDNA(例えば、断片化されたゲノムDNA)、精製されたポリヌクレオチド、単離されたポリヌクレオチド、ハイブリダイズしたポリヌクレオチド、転写因子結合部位、ミトコンドリアDNA、リボソームRNA、真核生物ポリヌクレオチド、原核生物ポリヌクレオチド、合成されたポリヌクレオチド、ライゲーションされたポリヌクレオチド、組換えポリヌクレオチド、核酸アナログを含むポリヌクレオチド、メチル化ポリヌクレオチド、脱メチル化ポリヌクレオチド、それらの任意の断片、またはそれらの任意の組合せである。一部の実施形態では、親和性部分は、二本鎖領域と二本鎖ではない末端(例えば、5’または3’オーバーハング領域)とを含むポリヌクレオチドである。一部の実施形態では、親和性部分は、組換えポリヌクレオチドである。一部の実施形態では、親和性部分は、異種ポリヌクレオチドである。例えば、親和性部分は、細菌(例えば、E.coli)、酵母、哺乳動物または昆虫細胞において産生されるポリヌクレオチド(例えば、生物にとって異種のポリヌクレオチド)を含み得る。一部の実施形態では、親和性部分は、変異、挿入、欠失または多型を含むポリヌクレオチドである。
Nucleic acids In some embodiments, the affinity moiety is a polymeric form of ribonucleotides and / or deoxyribonucleotides (adenine, guanine, thymine or cytosine), eg, DNA or RNA (eg, mRNA). DNA includes linear DNA molecules (eg, restriction fragments), double-stranded DNA found in viruses, plasmids, and chromosomes. In some embodiments, the polynucleotide affinity portion is a single-stranded, double-stranded, small interfering RNA (siRNA), messenger RNA (mRNA), transfer RNA (tRNA), chromosome, gene, non-coding genomic sequence. Genomic DNA (eg, fragmented genomic DNA), purified polynucleotide, isolated polynucleotide, hybridized polynucleotide, transcription factor binding site, mitochondrial DNA, ribosomal RNA, eukaryotic polynucleotide, Prokaryotic polynucleotides, synthesized polynucleotides, ligated polynucleotides, recombinant polynucleotides, polynucleotides containing nucleic acid analogs, methylated polynucleotides, demethylated polynucleotides, any fragments thereof, or Is any combination. In some embodiments, the affinity moiety is a polynucleotide that includes a double-stranded region and a non-double-stranded end (eg, a 5 ′ or 3 ′ overhang region). In some embodiments, the affinity moiety is a recombinant polynucleotide. In some embodiments, the affinity moiety is a heterologous polynucleotide. For example, an affinity moiety can include a polynucleotide (eg, a polynucleotide heterologous to an organism) produced in bacteria (eg, E. coli), yeast, mammals, or insect cells. In some embodiments, the affinity moiety is a polynucleotide comprising a mutation, insertion, deletion or polymorphism.

一部の実施形態では、親和性部分は、アプタマーである。アプタマーは、タンパク質などの標的分析物に高い特異性および親和性で結合する単離された核酸分子である。アプタマーは、その所与の標的を特異的に結合するための化学的接触を提供するある特定のコンフォメーション(単数または複数)で維持された三次元構造である。アプタマーは、核酸ベースの分子であるが、アプタマーと遺伝子およびmRNAなどの他の核酸分子との間には根本的な差異が存在する。後者では、核酸構造は、その直鎖塩基配列を介して情報をコードし、したがって、この配列は、情報記憶の機能にとって重要なものである。完全に対照的に、標的分子の特異的結合に基づくアプタマー機能は、保存された直鎖塩基配列(非コード配列)に完全に依存するわけではなく、むしろ特定の二次/三次/四次構造に依存する。アプタマーが有し得る任意のコード潜在力は、完全に偶然であり、その同族標的へのアプタマーの結合においていかなる役割も果たさない。アプタマーはまた、ある特定のタンパク質に結合する天然に存在する核酸配列から鑑別されなくてはならない。これら後者の配列は、天然に存在する核酸の転写、翻訳および運搬に関与するタンパク質の特殊化した下位群(例えば、核酸結合性タンパク質)に結合する、生物のゲノム内に埋め込まれた天然に存在する配列である。他方で、アプタマーは、短い単離された天然に存在しない核酸分子である。核酸結合性タンパク質と結合するアプタマーが識別され得るが、ほとんどの場合、かかるアプタマーは、核酸結合性タンパク質によって実際に認識される配列に対する配列同一性をほとんどまたは全く有さない。より重要なことに、アプタマーは、事実上任意のタンパク質(核酸結合性タンパク質にとどまらない)ならびに、小分子、炭水化物、ペプチドなどを含む目的のほぼ任意の標的と結合し得る。ほとんどの標的について、タンパク質であっても、それが結合する天然に存在する核酸配列は存在しない。かかる配列を有する標的、例えば、核酸結合性タンパク質について、かかる配列は、緊密に結合するアプタマーと比較して、実際に使用される比較的低い結合親和性の結果として、アプタマーとは異なる。アプタマーは、選択された標的に特異的に結合し、標的活性または結合相互作用をモジュレートすることが可能であり、例えば、結合を介して、アプタマーは、それらの標的が機能する能力を遮断し得る。標的への特異的結合の機能的特性は、アプタマーの固有の特性である。典型的なアプタマーは、サイズが6〜35kDa(20〜100ヌクレオチド)であり、マイクロモル濃度からナノモル濃度未満の親和性でその標的と結合し、密接に関連する標的を判別し得る(例えば、アプタマーは、同じ遺伝子ファミリー由来の関連タンパク質を選択的に結合し得る)。アプタマーは、特異的標的と結合するために、一般に見られる分子間相互作用、例えば、水素結合、静電相補性、疎水性接触および立体排除を使用することが可能である。アプタマーは、高い特異性および親和性、低い免疫原性、生物学的効力ならびに優れた薬物動態学的特性を含む、治療剤および診断剤としての使用のためのいくつかの所望の特徴を有する。アプタマーは、共有結合的に連結された相補的ポリヌクレオチドのハイブリダイゼーションから形成される分子ステムおよびループ構造(例えば、ヘアピンループ構造)を含み得る。ステムは、ハイブリダイズしたポリヌクレオチドを含み、ループは、2つの相補的ポリヌクレオチドを共有結合的に連結する領域である。   In some embodiments, the affinity moiety is an aptamer. Aptamers are isolated nucleic acid molecules that bind with high specificity and affinity to a target analyte, such as a protein. Aptamers are three-dimensional structures that are maintained in a particular conformation (s) that provide chemical contact to specifically bind a given target. Aptamers are nucleic acid-based molecules, but there are fundamental differences between aptamers and other nucleic acid molecules such as genes and mRNA. In the latter, the nucleic acid structure encodes information via its linear base sequence, and this sequence is therefore important for the function of information storage. In stark contrast, aptamer function based on specific binding of the target molecule is not entirely dependent on conserved linear base sequences (non-coding sequences), but rather on specific secondary / tertiary / quaternary structures. Depends on. Any coding potential that an aptamer may have is entirely random and plays no role in binding the aptamer to its cognate target. Aptamers must also be distinguished from naturally occurring nucleic acid sequences that bind to a particular protein. These latter sequences are naturally occurring nucleic acids embedded in the genome of an organism that bind to specialized subgroups of proteins involved in the transcription, translation and transport of naturally occurring nucleic acids (eg, nucleic acid binding proteins). Array Aptamers, on the other hand, are short, isolated, non-naturally occurring nucleic acid molecules. Aptamers that bind to nucleic acid binding proteins can be identified, but in most cases, such aptamers have little or no sequence identity to the sequence actually recognized by the nucleic acid binding protein. More importantly, aptamers can bind to virtually any protein (beyond nucleic acid binding proteins) as well as almost any target of interest, including small molecules, carbohydrates, peptides, and the like. For most targets, even proteins, there is no naturally occurring nucleic acid sequence to which it binds. For targets having such sequences, eg, nucleic acid binding proteins, such sequences differ from aptamers as a result of the relatively low binding affinity actually used, as compared to tightly binding aptamers. Aptamers can specifically bind to selected targets and modulate target activity or binding interactions, e.g., via binding, aptamers block their ability to function. obtain. The functional property of specific binding to a target is an intrinsic property of the aptamer. Typical aptamers are 6-35 kDa (20-100 nucleotides) in size and can bind to their targets with micromolar to sub-nanomolar affinities to distinguish closely related targets (eg, aptamers Can selectively bind related proteins from the same gene family). Aptamers can use commonly found intermolecular interactions, such as hydrogen bonding, electrostatic complementarity, hydrophobic contacts, and steric exclusion to bind to specific targets. Aptamers have several desirable characteristics for use as therapeutics and diagnostics, including high specificity and affinity, low immunogenicity, biological efficacy, and excellent pharmacokinetic properties. Aptamers can include molecular stem and loop structures (eg, hairpin loop structures) formed from the hybridization of covalently linked complementary polynucleotides. The stem contains the hybridized polynucleotide, and the loop is the region that covalently joins two complementary polynucleotides.

一部の実施形態では、親和性部分は、複数の親和性部分、例えば、親和性部分の混合物またはライブラリーである。一部の実施形態では、親和性部分は、複数の異なる親和性部分である。例えば、親和性部分は、複数の少なくとも約2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、500、1,000、2,000、3,000、4,000、5,000、6,000、7,000、8,000、9,000、10,000、11,000、12,000、13,000、14,000、15,000、16,000、17,000、18,000、19,000、20,000、25,000または30,000の親和性部分を含み得る。
親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチド部分
In some embodiments, the affinity moiety is a plurality of affinity moieties, eg, a mixture or library of affinity moieties. In some embodiments, the affinity moiety is a plurality of different affinity moieties. For example, the affinity moiety may comprise a plurality of at least about 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200 , 500, 1,000, 2,000, 3,000, 4,000, 5,000, 6,000, 7,000, 8,000, 9,000, 10,000, 11,000, 12,000 , 13,000, 14,000, 15,000, 16,000, 17,000, 18,000, 19,000, 20,000, 25,000 or 30,000 affinity moieties.
Affinity-oligonucleotide portion of oligonucleotide conjugate

親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチド部分は、その親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分にカップリングされた核酸である。一部の実施形態では、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチド部分は、その四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分にカップリングされた核酸である。一部の実施形態では、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチド部分は、四量体複合体の1つまたは複数のコアエレメントにカップリングされた核酸である。例えば、核酸は、単量体または四量体のストレプトアビジンコアにコンジュゲートされてもよい。四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの例示的な模式図を、図10A、10B、13、14および18に示す。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、親和性部分に直接的にカップリングされる。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、親和性部分に間接的にカップリングされる。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、親和性部分に非共有結合的にカップリングされる。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、親和性部分に共有結合的にカップリングされる。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、合成オリゴヌクレオチドである。好ましい実施形態では、オリゴヌクレオチドは、親和性部分の標的分析物と直接的には、実質的に相互作用しない。   The oligonucleotide portion of the affinity-oligonucleotide conjugate is a nucleic acid coupled to the affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate. In some embodiments, the oligonucleotide portion of the tetramer-oligonucleotide conjugate is a nucleic acid coupled to the affinity portion of the tetramer-oligonucleotide conjugate. In some embodiments, the oligonucleotide portion of the tetramer-oligonucleotide conjugate is a nucleic acid coupled to one or more core elements of the tetramer complex. For example, a nucleic acid may be conjugated to a monomeric or tetrameric streptavidin core. Exemplary schematics of tetramer-oligonucleotide conjugates are shown in FIGS. 10A, 10B, 13, 14, and 18. In some embodiments, the oligonucleotide is directly coupled to the affinity moiety. In some embodiments, the oligonucleotide is indirectly coupled to an affinity moiety. In some embodiments, the oligonucleotide is non-covalently coupled to the affinity moiety. In some embodiments, the oligonucleotide is covalently coupled to the affinity moiety. In some embodiments, the oligonucleotide is a synthetic oligonucleotide. In a preferred embodiment, the oligonucleotide does not substantially interact directly with the target analyte of the affinity moiety.

親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分にカップリングされたオリゴヌクレオチドは、1つまたは複数のバーコード配列を含み得る。例えば、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分にカップリングされたオリゴヌクレオチドは、抗原ID(AID)配列および抗原分子バーコード(AMB)配列を含み得る。オリゴヌクレオチドは、抗原ID(AID)配列、融合配列、プライマー部位、分子バーコード配列、定常配列、またはそれらの任意の組合せを含み得る。   Oligonucleotides coupled to the affinity portion of the affinity-oligonucleotide or tetramer-oligonucleotide conjugate may include one or more barcode sequences. For example, an oligonucleotide coupled to an affinity portion of an affinity-oligonucleotide or tetramer-oligonucleotide conjugate may include an antigen ID (AID) sequence and an antigen molecule barcode (AMB) sequence. The oligonucleotide may include an antigen ID (AID) sequence, a fusion sequence, a primer site, a molecular barcode sequence, a constant sequence, or any combination thereof.

オリゴヌクレオチドは、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分(例えば、アミン、チオールまたはビオチン)へのコンジュゲーションを可能にする、化学的改変を含有することができる。   Oligonucleotides may contain chemical modifications that allow conjugation of the affinity-oligonucleotide conjugate or tetramer-oligonucleotide conjugate to the affinity moiety (eg, amine, thiol or biotin). it can.

オリゴヌクレオチドは、複数のオリゴヌクレオチドを構成し得る。複数のオリゴヌクレオチドは、複数の親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは複数の四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートによって構成され得る。例えば、オリゴヌクレオチドは、複数の少なくとも約2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、500、1,000、2,000、3,000、4,000、5,000、6,000、7,000、8,000、9,000、10,000、11,000、12,000、13,000、14,000、15,000、16,000、17,000、18,000、19,000、20,000、25,000または30,000のオリゴヌクレオチドを構成し得る。例えば、複数の少なくとも約2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、500、1,000、2,000、3,000、4,000、5,000、6,000、7,000、8,000、9,000、10,000、11,000、12,000、13,000、14,000、15,000、16,000、17,000、18,000、19,000、20,000、25,000または30,000のオリゴヌクレオチドが、複数の少なくとも約2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、500、1,000、2,000、3,000、4,000、5,000、6,000、7,000、8,000、9,000、10,000、11,000、12,000、13,000、14,000、15,000、16,000、17,000、18,000、19,000、20,000、25,000または30,000の親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートによって構成され得る。   Oligonucleotides can constitute multiple oligonucleotides. The plurality of oligonucleotides can be composed of a plurality of affinity-oligonucleotide conjugates or a plurality of tetramer-oligonucleotide conjugates. For example, the oligonucleotide may comprise a plurality of at least about 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 500, 1,000, 2,000, 3,000, 4,000, 5,000, 6,000, 7,000, 8,000, 9,000, 10,000, 11,000, 12,000, 13,000, 14,000, 15,000, 16,000, 17,000, 18,000, 19,000, 20,000, 25,000 or 30,000 oligonucleotides may be constituted. For example, a plurality of at least about 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 500, 1, 000, 2,000, 3,000, 4,000, 5,000, 6,000, 7,000, 8,000, 9,000, 10,000, 11,000, 12,000, 13,000, The 14,000, 15,000, 16,000, 17,000, 18,000, 19,000, 20,000, 25,000, or 30,000 oligonucleotides comprise a plurality of at least about 2,3,4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 500, 1,000, 2,000, 3,000, 4, 000, 5,000, 6,000, 7 000, 8,000, 9,000, 10,000, 11,000, 12,000, 13,000, 14,000, 15,000, 16,000, 17,000, 18,000, 19,000, It can be constituted by a 20,000, 25,000 or 30,000 affinity-oligonucleotide conjugate or tetramer-oligonucleotide conjugate.

オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドバーコード配列、オリゴヌクレオチド融合配列、オリゴヌクレオチドプライマー結合配列、オリゴヌクレオチド定常配列、またはそれらの任意の組合せを含み得る。
オリゴヌクレオチド抗原ID(AID)配列
The oligonucleotide may include an oligonucleotide barcode sequence, an oligonucleotide fusion sequence, an oligonucleotide primer binding sequence, an oligonucleotide constant sequence, or any combination thereof.
Oligonucleotide antigen ID (AID) sequence

オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチド抗原バーコード配列またはその相補体を含み得る。オリゴヌクレオチド抗原バーコードは、このオリゴヌクレオチド抗原バーコードを含む親和性−オリゴヌクレオチド複合体または四量体オリゴヌクレオチド複合体の同定を可能にし得る。オリゴヌクレオチド抗原バーコードは、このオリゴヌクレオチド抗原バーコードが付着される親和性部分の同定を可能にし得る。オリゴヌクレオチド抗原バーコードは、異なる標的分析物に結合する複数の異なる親和性部分由来の親和性部分を同定するために使用され得る。オリゴヌクレオチド抗原バーコードは、親和性−オリゴヌクレオチド複合体に排他的に、または四量体−オリゴヌクレオチド複合体に排他的にバーコード化され得る。オリゴヌクレオチド抗原バーコードは、親和性部分に排他的にバーコード化され得る。したがって、オリゴヌクレオチド抗原バーコード配列は、特異的親和性部分にバーコード化され得る。   The oligonucleotide may comprise an oligonucleotide antigen barcode sequence or its complement. The oligonucleotide antigen barcode may allow for the identification of an affinity-oligonucleotide or tetrameric oligonucleotide complex comprising the oligonucleotide antigen barcode. The oligonucleotide antigen barcode may allow identification of the affinity moiety to which the oligonucleotide antigen barcode is attached. Oligonucleotide antigen barcodes can be used to identify affinity moieties from multiple different affinity moieties that bind to different target analytes. The oligonucleotide antigen barcode may be barcoded exclusively to the affinity-oligonucleotide complex or exclusively to the tetramer-oligonucleotide complex. The oligonucleotide antigen barcode can be barcoded exclusively on the affinity moiety. Thus, the oligonucleotide antigen barcode sequence can be barcoded to a specific affinity moiety.

オリゴヌクレオチド抗原バーコードは、固有のバーコード配列であり得る。例えば、複数のオリゴヌクレオチド抗原バーコードのうちの任意の1つのオリゴヌクレオチド抗原バーコードは、固有のバーコード配列であり得る。理論的に可能な異なる抗原バーコード配列の数は、バーコード配列の長さに直接的に依存し得る。例えば、ランダムにアセンブルされたアデニン、チミジン、グアノシンおよびシチジンヌクレオチドを有するDNAバーコードが使用できる場合、可能なバーコード配列の理論的最大数は、10ヌクレオチドの長さについては1,048,576であり得、15ヌクレオチドの長さについては1,073,741,824であり得る。オリゴヌクレオチド抗原バーコード配列は、少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、40、45、または50もしくはそれよりも多く連続するヌクレオチドの配列を含み得る。オリゴヌクレオチドは、2もしくはそれよりも多くのオリゴヌクレオチド抗原バーコード配列またはそれらの相補体を含み得る。オリゴヌクレオチド抗原バーコード配列は、ヌクレオチドのランダムにアセンブルされた配列を含み得る。オリゴヌクレオチド抗原バーコード配列は、ディジェネレート配列であり得る。オリゴヌクレオチド抗原バーコード配列は、既知の配列であり得る。オリゴヌクレオチド抗原バーコード配列は、予め規定された配列であり得る。好ましい実施形態では、オリゴヌクレオチド抗原バーコード配列は、異なる標的分析物と相互作用する複数の異なる親和性部分のうちの1つの親和性部分を識別するためにオリゴヌクレオチド抗原バーコードまたはその相補体を含むシグナル(例えば、配列読み取り)が使用できるようにそれがカップリングされる親和性部分にバーコード化される既知の固有の配列である。   The oligonucleotide antigen barcode can be a unique barcode sequence. For example, any one of the plurality of oligonucleotide antigen barcodes can be a unique barcode sequence. The number of different antigenic barcode sequences that are theoretically possible can depend directly on the length of the barcode sequence. For example, if a DNA barcode with randomly assembled adenine, thymidine, guanosine and cytidine nucleotides can be used, the theoretical maximum number of possible barcode sequences is 1,048,576 for a length of 10 nucleotides. It can be 1,073,741,824 for a length of 15 nucleotides. The oligonucleotide antigen barcode sequence has at least 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25, 30, 40 , 45, or 50 or more contiguous nucleotide sequences. Oligonucleotides can include two or more oligonucleotide antigen barcode sequences or their complements. Oligonucleotide antigen barcode sequences can include randomly assembled sequences of nucleotides. The oligonucleotide antigen barcode sequence can be a degenerate sequence. The oligonucleotide antigen barcode sequence can be a known sequence. The oligonucleotide antigen barcode sequence can be a predefined sequence. In a preferred embodiment, the oligonucleotide antigen barcode sequence comprises an oligonucleotide antigen barcode or its complement to identify one of a plurality of different affinity moieties that interact with different target analytes. A known unique sequence that is barcoded into the affinity moiety to which it is coupled so that the containing signal (eg, a sequence readout) can be used.

例えば、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分にカップリングされたオリゴヌクレオチドは、抗原ID(AID)配列であるバーコードを含み得る。AID配列は、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分にバーコード化され得る。AID配列は、親和性部分が標的化する抗原にバーコード化され得る。AID配列は、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分および/または親和性部分が標的化する抗原を識別するために使用され得る。例えば、AID配列は、抗体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの抗体にバーコード化され得る。例えば、AID配列は、抗体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの抗体が標的化する抗原にバーコード化され得る。例えば、AID配列は、細胞をイムノフェノタイピングするために使用され得る。例えば、AID配列は、MHC−ペプチド複合体のペプチドにバーコード化され得る。   For example, an oligonucleotide coupled to an affinity portion of an affinity-oligonucleotide conjugate can include a barcode that is an antigen ID (AID) sequence. The AID sequence can be barcoded on the affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate. The AID sequence can be barcoded on the antigen targeted by the affinity moiety. The AID sequence can be used to identify the affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate and / or the antigen that the affinity portion targets. For example, the AID sequence can be barcoded on the antibody of the antibody-oligonucleotide conjugate. For example, the AID sequence can be barcoded to the antigen targeted by the antibody of the antibody-oligonucleotide conjugate. For example, AID sequences can be used to immunophenotype cells. For example, the AID sequence can be barcoded on a peptide of the MHC-peptide complex.

AID配列は、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分によって標的化される各抗原に固有であり得る。AID配列は、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分に固有であり得る。例えば、AID配列は、細胞の異なる標的抗原に特異的に結合する各抗体に固有であり得る。一部の実施形態では、AID配列は、規定された配列である。一部の実施形態では、AID配列は、既知の配列である。各オリゴヌクレオチドについてのAID配列は、例えば、次世代シークエンシングによって、オリゴヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドの増幅産物を配列決定することによって決定され得る。   The AID sequence may be unique for each antigen targeted by the affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate. The AID sequence may be unique to the affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate. For example, the AID sequence may be unique for each antibody that specifically binds to a different target antigen on the cell. In some embodiments, the AID sequence is a defined sequence. In some embodiments, the AID sequence is a known sequence. The AID sequence for each oligonucleotide can be determined by sequencing the oligonucleotide or the amplification product of the oligonucleotide, for example, by next generation sequencing.

オリゴヌクレオチド分子バーコード配列
オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチド分子バーコード配列またはその相補体を含み得る。オリゴヌクレオチドバーコードは、このオリゴヌクレオチドバーコードを含む親和性−オリゴヌクレオチド複合体の分子の識別を可能にし得る。オリゴヌクレオチド分子バーコードは、親和性−オリゴヌクレオチド複合体の分子に排他的にバーコード化され得る。オリゴヌクレオチド分子バーコードは、親和性部分の分子に排他的にバーコード化され得る。したがって、オリゴヌクレオチド分子バーコード配列は、親和性部分の特異的分子にバーコード化され得る。
Oligonucleotide molecule barcode sequence The oligonucleotide may comprise an oligonucleotide molecule barcode sequence or its complement. The oligonucleotide barcode may allow for the identification of the molecules of the affinity-oligonucleotide complex containing the oligonucleotide barcode. Oligonucleotide molecule barcodes can be barcoded exclusively to the molecules of the affinity-oligonucleotide complex. The oligonucleotide molecule barcode can be barcoded exclusively to the molecule of the affinity moiety. Thus, the oligonucleotide molecule barcode sequence can be barcoded to a specific molecule of the affinity moiety.

オリゴヌクレオチド分子バーコードは、固有のバーコード配列であり得る。例えば、複数のオリゴヌクレオチド分子バーコードのうちの任意の1つのオリゴヌクレオチド分子バーコードは、固有のバーコード配列であり得る。理論的に可能な異なる分子バーコード配列の数は、バーコード配列の長さに直接的に依存し得る。例えば、ランダムにアセンブルされたアデニン、チミジン、グアノシンおよびシチジンヌクレオチドを有するDNAバーコードが使用できる場合、可能なバーコード配列の理論的最大数は、10ヌクレオチドの長さについては1,048,576であり得、15ヌクレオチドの長さについては1,073,741,824であり得る。オリゴヌクレオチド分子バーコード配列は、少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、40、45、または50もしくはそれよりも多く連続するヌクレオチドの配列を含み得る。オリゴヌクレオチドは、2もしくはそれよりも多くのオリゴヌクレオチド分子バーコード配列またはそれらの相補体を含み得る。オリゴヌクレオチド分子バーコード配列は、ヌクレオチドのランダムにアセンブルされた配列を含み得る。オリゴヌクレオチド分子バーコード配列は、ディジェネレート配列であり得る。オリゴヌクレオチド分子バーコード配列は、既知の配列であり得る。オリゴヌクレオチド分子バーコード配列は、予め規定された配列であり得る。好ましい実施形態では、オリゴヌクレオチド分子バーコード配列は、固有の配列であり、標的分析物と相互作用する複数の親和性部分分子のうちの1つの親和性部分分子を識別するために使用され得る。   The oligonucleotide molecule barcode can be a unique barcode sequence. For example, any one of the plurality of oligonucleotide molecule barcodes may be a unique barcode sequence. The number of different molecular barcode sequences that are theoretically possible can depend directly on the length of the barcode sequence. For example, if a DNA barcode with randomly assembled adenine, thymidine, guanosine and cytidine nucleotides can be used, the theoretical maximum number of possible barcode sequences is 1,048,576 for a length of 10 nucleotides. It can be 1,073,741,824 for a length of 15 nucleotides. The oligonucleotide molecule barcode sequence has at least 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25, 30, 40. , 45, or 50 or more contiguous nucleotide sequences. Oligonucleotides can include two or more oligonucleotide molecule barcode sequences or their complements. An oligonucleotide molecule barcode sequence can include a randomly assembled sequence of nucleotides. The oligonucleotide molecule barcode sequence can be a degenerate sequence. The oligonucleotide molecule barcode sequence can be a known sequence. The oligonucleotide molecule barcode sequence can be a predefined sequence. In a preferred embodiment, the oligonucleotide molecule barcode sequence is a unique sequence and can be used to identify one of a plurality of affinity submolecules that interacts with a target analyte.

例えば、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分にカップリングされたオリゴヌクレオチドは、抗原分子バーコード(AMB)配列であるバーコードを含み得る。抗原分子バーコード(AMB)配列は、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの各オリゴヌクレオチド分子に固有であり得る。AMB配列は、ベッセル、例えば、エマルジョン液滴中の個々の細胞の抗原などの抗原に結合した親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチド分子の数の計数を可能にし得る。各オリゴヌクレオチドについてのAMB配列は、例えば、次世代シークエンシングによって、オリゴヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドの増幅産物を配列決定することによって決定され得る。
オリゴヌクレオチド融合配列
For example, an oligonucleotide coupled to an affinity portion of an affinity-oligonucleotide conjugate can include a barcode that is an antigen molecule barcode (AMB) sequence. The antigen molecule barcode (AMB) sequence may be unique for each oligonucleotide molecule of the affinity-oligonucleotide conjugate. The AMB sequence may allow counting of the number of oligonucleotide molecules of the affinity-oligonucleotide conjugate bound to an antigen, such as an antigen of an individual cell in a vessel, eg, an emulsion droplet. The AMB sequence for each oligonucleotide can be determined by sequencing the oligonucleotide or the amplification product of the oligonucleotide, for example, by next generation sequencing.
Oligonucleotide fusion sequence

親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分にカップリングされたオリゴヌクレオチドは、融合配列を含み得る。融合配列は、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲート、例えば、細胞表面結合した親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲート、または四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲート、例えばTCRもしくはBCR結合した四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチド上への、液滴特異的バーコード配列のPCR伸長を可能にし得る。複数のオリゴヌクレオチドの各オリゴヌクレオチドの融合配列は、同一であってよい。融合配列は、液滴バーコードの配列に対して相補的な配列を含むことができる。一部の実施形態では、融合配列は、オリゴヌクレオチドの末端に位置する。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドの末端の融合配列は、抗体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分に直接的にはコンジュゲートされない。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドの末端の融合配列は、遊離末端を含む。   Oligonucleotides coupled to the affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate or tetramer-oligonucleotide conjugate may include a fusion sequence. The fusion sequence can be an affinity-oligonucleotide conjugate, e.g., a cell surface bound affinity-oligonucleotide conjugate, or a tetramer-oligonucleotide conjugate, e.g., a TCR or BCR-bound tetramer-oligonucleotide conjugate. May allow PCR extension of a droplet-specific barcode sequence onto an oligonucleotide. The fusion sequence of each oligonucleotide of the plurality of oligonucleotides may be identical. The fusion sequence can include a sequence that is complementary to the sequence of the droplet barcode. In some embodiments, the fusion sequence is located at the end of the oligonucleotide. In some embodiments, the terminal fusion sequence of the oligonucleotide is not directly conjugated to the affinity portion of the antibody-oligonucleotide or tetramer-oligonucleotide conjugate. In some embodiments, the fusion sequence at the end of the oligonucleotide comprises a free end.

融合配列は、3’タギングポリヌクレオチド、例えば、ベッセルバーコードを含むポリヌクレオチドの領域に対して相補的な領域を含み得る。融合配列は、ポリヌクレオチド、例えば、ベッセルバーコードを含むポリヌクレオチドの領域の相補体に対して相補的な領域を含み得る。例えば、融合配列は、ベッセルバーコードなどのバーコードを含む3’タギングポリヌクレオチドまたはその相補体に対して相補的な3’領域、例えば、3’末端領域を含み得る。   The fusion sequence can include a region that is complementary to a region of the 3'-tagging polynucleotide, e.g., a polynucleotide that includes a Bessel barcode. The fusion sequence can include a region that is complementary to the complement of a polynucleotide, eg, a region of the polynucleotide that includes a Bessel barcode. For example, a fusion sequence can include a 3 'region complementary to a 3' tagging polynucleotide or a complement thereof, including a barcode, such as a Bessel barcode, for example, a 3 'terminal region.

3’タギングポリヌクレオチドは、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドなどの標的ポリヌクレオチドの3’末端に核酸を付加するために使用されるポリヌクレオチドであってよい。3’タギングポリヌクレオチドは、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドなどの標的ポリヌクレオチドの3’末端に核酸を付加するために鋳型として使用されるポリヌクレオチドであってよい。3’タギングポリヌクレオチドは、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドなどの標的ポリヌクレオチドの3’末端にハイブリダイズするポリヌクレオチドであってよい。3’タギングポリヌクレオチドは、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドなどの標的ポリヌクレオチドの3’末端にハイブリダイズする、3’領域、例えば3’末端領域を含有するポリヌクレオチドであってよい。   A 3 'tagging polynucleotide is a polynucleotide used to add a nucleic acid to the 3' end of a target polynucleotide, such as an affinity-oligonucleotide conjugate or a tetramer-oligonucleotide conjugate oligonucleotide. Good. A 3 'tagging polynucleotide is a polynucleotide used as a template to add nucleic acid to the 3' end of a target polynucleotide, such as an affinity-oligonucleotide conjugate or a tetramer-oligonucleotide conjugate oligonucleotide. May be. The 3 'tagging polynucleotide can be a polynucleotide that hybridizes to the 3' end of a target polynucleotide, such as an affinity-oligonucleotide conjugate or a tetramer-oligonucleotide conjugate oligonucleotide. The 3 ′ tagging polynucleotide has a 3 ′ region, eg, a 3 ′ terminal region, that hybridizes to the 3 ′ end of a target polynucleotide, such as an oligonucleotide of an affinity-oligonucleotide conjugate or a tetramer-oligonucleotide conjugate. It may be a contained polynucleotide.

一部の実施形態では、3’タギングポリヌクレオチドは、ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドである。ベッセルバーコードは、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドに加えることができる。例えば、ベッセルバーコードは、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドにハイブリダイズさせることができる。ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドは、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドの3’末端にハイブリダイズする、3’末端領域などの3’領域を含むことができる。   In some embodiments, the 3 'tagging polynucleotide is a Bessel bar-encoding polynucleotide. The vessel barcode can be added to the oligonucleotide of the affinity-oligonucleotide conjugate or the tetramer-oligonucleotide conjugate. For example, a vessel barcode can be hybridized to an affinity-oligonucleotide or tetramer-oligonucleotide conjugate oligonucleotide. The Vessel bar-encoding polynucleotide can include a 3 'region, such as a 3' end region, that hybridizes to the 3 'end of the oligonucleotide of the affinity-oligonucleotide or tetramer-oligonucleotide conjugate. .

一部の実施形態では、3’タギングポリヌクレオチドは、増幅産物である。一部の実施形態では、3’タギングポリヌクレオチドは、単一の分子から生じる増幅産物である。一部の実施形態では、3’タギングポリヌクレオチドは、ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドの増幅産物である。一部の実施形態では、3’タギングポリヌクレオチドは、単一のベッセルバーコード化ポリヌクレオチドから生じる増幅産物である。親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドの3’末端にハイブリダイズする3’領域に対して5’側の領域は、プライマーまたはその相補体に対して相補的な領域を含むことができる。親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドの3’末端にハイブリダイズする3’領域に対して5’側の領域は、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドを増幅するために使用され得るプライマーに対して相補的な領域を含むことができる。例えば、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲート、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドまたはその相補体の3’末端にハイブリダイズする3’領域に対する5’側の領域に対して相補的な第1のプライマーと、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドのプライマー部位に対して相補的な第2のプライマーとを含むプライマーセットが、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドを増幅するために使用され得る。   In some embodiments, the 3 'tagging polynucleotide is an amplification product. In some embodiments, the 3 'tagging polynucleotide is an amplification product that results from a single molecule. In some embodiments, the 3'tagging polynucleotide is an amplification product of a Bessel bar-encoding polynucleotide. In some embodiments, the 3'tagging polynucleotide is an amplification product resulting from a single Vessel barcoding polynucleotide. The region 5 'to the 3' region that hybridizes to the 3 'end of the oligonucleotide of the affinity-oligonucleotide conjugate can include a region complementary to the primer or its complement. The region 5 'to the 3' region that hybridizes to the 3 'end of the oligonucleotide of the affinity-oligonucleotide conjugate is the oligonucleotide of the affinity-oligonucleotide or tetramer-oligonucleotide conjugate. Can comprise a region complementary to a primer that can be used to amplify For example, a first complementary to a region 5 'to a 3' region that hybridizes to the 3 'end of an affinity-oligonucleotide conjugate, a tetramer-oligonucleotide conjugate oligonucleotide or its complement. A primer set comprising an affinity-oligonucleotide conjugate or a second primer complementary to the primer site of the oligonucleotide of the affinity-oligonucleotide or tetramer-oligonucleotide conjugate. Alternatively, it can be used to amplify the oligonucleotide of a tetramer-oligonucleotide conjugate.

親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドの3’末端にハイブリダイズする3’領域に対して5’側の領域は、ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドを増幅するために使用したプライマーまたはその相補体に対して相補的な領域を含み得る。   The region 5 'to the 3' region that hybridizes to the 3 'end of the oligonucleotide of the affinity-oligonucleotide conjugate is the primer used to amplify the Bessel bar-encoded polynucleotide or its complement. May comprise a region complementary to the other.

オリゴヌクレオチド融合配列は、少なくとも約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100またはそれよりも多く連続するヌクレオチドであり得る。オリゴヌクレオチド融合配列は、既知の長さの配列であり得る。オリゴヌクレオチド融合配列は、既知の配列であり得る。オリゴヌクレオチド融合配列は、予め規定された配列であり得る。オリゴヌクレオチド融合配列は、既知の長さの未知の配列であり得る。オリゴヌクレオチド融合配列は、既知の長さの既知の配列であり得る。
オリゴヌクレオチド定常配列
The oligonucleotide fusion sequence has at least about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25, It can be 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100 or more contiguous nucleotides. The oligonucleotide fusion sequence can be a sequence of known length. The oligonucleotide fusion sequence can be a known sequence. The oligonucleotide fusion sequence can be a predefined sequence. The oligonucleotide fusion sequence can be an unknown sequence of known length. The oligonucleotide fusion sequence can be a known sequence of known length.
Oligonucleotide constant sequence

親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分にカップリングされたオリゴヌクレオチドは、定常配列を含むことができる。この定常配列は、任意選択である。複数の親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの各オリゴヌクレオチドの定常配列は、同一であってよい。   Oligonucleotides coupled to the affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate or tetramer-oligonucleotide conjugate can include a constant sequence. This constant sequence is optional. The constant sequence of each oligonucleotide of the plurality of affinity-oligonucleotide or tetramer-oligonucleotide conjugates may be identical.

オリゴヌクレオチド定常配列は、オリゴヌクレオチドの長さを増加させるために、または、オリゴヌクレオチドバーコード、オリゴヌクレオチド融合およびオリゴヌクレオチドプライマー結合部位のうちの1つまたは複数を互いから分離するために使用できる。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチド定常配列を含まない。例えば、オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドプライマー結合部位を含むオリゴヌクレオチドの末端で、親和性部分にカップリングされ得る。   Oligonucleotide constant sequences can be used to increase the length of the oligonucleotide or to separate one or more of the oligonucleotide barcodes, oligonucleotide fusions and oligonucleotide primer binding sites from each other. In some embodiments, the oligonucleotide does not include an oligonucleotide constant sequence. For example, an oligonucleotide can be coupled to an affinity moiety at the end of the oligonucleotide that contains the oligonucleotide primer binding site.

一部の実施形態では、オリゴヌクレオチド定常配列は、親和性−オリゴヌクレオチド複合体または四量体−オリゴヌクレオチド複合体の親和性部分に付着される。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチド定常は、オリゴヌクレオチドプライマー結合配列の上流に位置する。例えば、オリゴヌクレオチド定常配列は、オリゴヌクレオチドプライマー結合配列に対して5’側に位置することができる。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチド定常は、オリゴヌクレオチドプライマー結合配列の下流に位置する。例えば、オリゴヌクレオチド定常配列は、オリゴヌクレオチドプライマー結合配列に対して3’側に位置することができる。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチド定常は、オリゴヌクレオチドバーコードの上流に位置する。例えば、オリゴヌクレオチド定常配列は、オリゴヌクレオチドバーコードに対して5’側に位置することができる。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチド定常は、オリゴヌクレオチドバーコードの下流に位置する。例えば、オリゴヌクレオチド定常配列は、オリゴヌクレオチドバーコードに対して3’側に位置することができる。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチド定常は、オリゴヌクレオチド融合配列の上流に位置する。例えば、オリゴヌクレオチド定常配列は、オリゴヌクレオチド融合配列に対して5’側に位置することができる。
一部の実施形態では、オリゴヌクレオチド定常配列は、オリゴヌクレオチドプライマー結合配列と親和性−オリゴヌクレオチド複合体または四量体−オリゴヌクレオチド複合体の親和性部分との間に挟まれる。例えば、オリゴヌクレオチド定常配列は、オリゴヌクレオチドプライマー結合配列に対して5’側に位置することができ、オリゴヌクレオチドの親和性部分に付着され得る。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチド定常配列は、オリゴヌクレオチドプライマー結合配列とオリゴヌクレオチドバーコードとの間に挟まれる。例えば、オリゴヌクレオチド定常配列は、オリゴヌクレオチドプライマー結合配列に対して3’側およびオリゴヌクレオチドバーコードに対して5’側に位置することができる。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチド定常は、オリゴヌクレオチド融合配列とオリゴヌクレオチドバーコードとの間に挟まれる。例えば、オリゴヌクレオチド定常配列は、オリゴヌクレオチドバーコードに対して3’側およびオリゴヌクレオチド融合配列に対して5’側に位置することができる。
オリゴヌクレオチド定常配列は、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、200、250、300、400、500またはそれより多く連続するヌクレオチドであってよい。オリゴヌクレオチド定常配列は、ヌクレオチドの非ランダム配列を含むことができる。オリゴヌクレオチド定常配列は、既知の長さの配列であってよい。オリゴヌクレオチド定常配列は、既知の配列であってよい。オリゴヌクレオチド定常配列は、予め規定された配列であってよい。オリゴヌクレオチド定常配列は、既知の長さの未知の配列であってよい。オリゴヌクレオチド定常配列は、既知の長さの公知の配列であってよい。
オリゴヌクレオチドプライマー結合部位
In some embodiments, the oligonucleotide constant sequence is attached to an affinity portion of an affinity-oligonucleotide or tetramer-oligonucleotide complex. In some embodiments, the oligonucleotide constant is located upstream of the oligonucleotide primer binding sequence. For example, the oligonucleotide constant sequence can be located 5 'to the oligonucleotide primer binding sequence. In some embodiments, the oligonucleotide constant is located downstream of the oligonucleotide primer binding sequence. For example, the oligonucleotide constant sequence can be located 3 'to the oligonucleotide primer binding sequence. In some embodiments, the oligonucleotide constant is located upstream of the oligonucleotide barcode. For example, the oligonucleotide constant sequence can be located 5 'to the oligonucleotide barcode. In some embodiments, the oligonucleotide constant is located downstream of the oligonucleotide barcode. For example, the oligonucleotide constant sequence can be located 3 'to the oligonucleotide barcode. In some embodiments, the oligonucleotide constant is located upstream of the oligonucleotide fusion sequence. For example, an oligonucleotide constant sequence can be located 5 'to an oligonucleotide fusion sequence.
In some embodiments, the oligonucleotide constant sequence is sandwiched between the oligonucleotide primer binding sequence and the affinity portion of the affinity-oligonucleotide or tetramer-oligonucleotide complex. For example, an oligonucleotide constant sequence can be located 5 'to the oligonucleotide primer binding sequence and can be attached to an affinity portion of the oligonucleotide. In some embodiments, the oligonucleotide constant sequence is flanked between the oligonucleotide primer binding sequence and the oligonucleotide barcode. For example, an oligonucleotide constant sequence can be located 3 'to the oligonucleotide primer binding sequence and 5' to the oligonucleotide barcode. In some embodiments, the oligonucleotide constant is sandwiched between the oligonucleotide fusion sequence and the oligonucleotide barcode. For example, an oligonucleotide constant sequence can be located 3 'to the oligonucleotide barcode and 5' to the oligonucleotide fusion sequence.
The oligonucleotide constant sequence is at least 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25, 30. , 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 200, 250, 300, 400, 500 or more contiguous nucleotides. Oligonucleotide constant sequences can include non-random sequences of nucleotides. Oligonucleotide constant sequences may be sequences of known length. The oligonucleotide constant sequence may be a known sequence. The oligonucleotide constant sequence may be a predefined sequence. The oligonucleotide constant sequence may be an unknown sequence of known length. The oligonucleotide constant sequence can be a known sequence of known length.
Oligonucleotide primer binding site

親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分にカップリングされたオリゴヌクレオチドは、プライマー部位を含むことができる。プライマー部位は、増幅プライマーなどのプライマーに対して相補的な配列を含むことができる。オリゴヌクレオチドプライマー結合配列は、増幅または配列決定などの反応のためのプライマー結合部位として使用され得る。オリゴヌクレオチドプライマー結合配列は、増幅または配列決定などの反応のために使用されるプライマーの対のための第1のプライマー結合配列であってよい。例えば、オリゴヌクレオチドプライマー結合配列は、フォワードプライマー結合部位であってよい。例えば、オリゴヌクレオチドプライマー結合部位は、リバースプライマー結合部位であってよい。例えば、オリゴヌクレオチドプライマー結合部位は、フォワードプライマー結合部位であってよく、オリゴヌクレオチドに付着させたベッセルバーコード化ポリヌクレオチドのプライマー結合配列は、リバースプライマー結合配列であってよい。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドプライマー結合配列は、ユニバーサルプライマー結合配列である。   The oligonucleotide coupled to the affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate or tetramer-oligonucleotide conjugate can include a primer site. A primer site can include a sequence that is complementary to a primer, such as an amplification primer. Oligonucleotide primer binding sequences can be used as primer binding sites for reactions such as amplification or sequencing. The oligonucleotide primer binding sequence may be a first primer binding sequence for a pair of primers used for a reaction such as amplification or sequencing. For example, the oligonucleotide primer binding sequence may be a forward primer binding site. For example, the oligonucleotide primer binding site may be a reverse primer binding site. For example, the oligonucleotide primer binding site may be a forward primer binding site, and the primer binding sequence of the Vessel bar-coded polynucleotide attached to the oligonucleotide may be a reverse primer binding sequence. In some embodiments, the oligonucleotide primer binding sequence is a universal primer binding sequence.

オリゴヌクレオチドプライマー結合配列と、オリゴヌクレオチドに付着させたポリヌクレオチドの(例えば、ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドの)プライマー結合配列とは、6、5、4、3、2または1セルシウス度以下異なる融解温度を含み得る。オリゴヌクレオチドプライマー結合配列のヌクレオチド配列と、オリゴヌクレオチドに付着させたポリヌクレオチドのプライマー結合配列のヌクレオチド配列とは、オリゴヌクレオチドプライマー結合配列にハイブリダイズするポリヌクレオチドが、オリゴヌクレオチドに付着させたポリヌクレオチドのプライマー結合配列にハイブリダイズしないように、異なり得る。オリゴヌクレオチドプライマー結合配列のヌクレオチド配列と、オリゴヌクレオチドに付着させたポリヌクレオチドのプライマー結合配列のヌクレオチド配列とは、オリゴヌクレオチドに付着させたポリヌクレオチドのプライマー結合配列にハイブリダイズするポリヌクレオチドが、オリゴヌクレオチドプライマー結合配列にハイブリダイズしないように、異なり得る。   A melting temperature that differs by no more than 6, 5, 4, 3, 2, or 1 degree Celsius from the oligonucleotide primer binding sequence and the primer binding sequence of the polynucleotide attached to the oligonucleotide (eg, of a Bessel bar coded polynucleotide). May be included. The nucleotide sequence of the oligonucleotide primer binding sequence, and the nucleotide sequence of the primer binding sequence of the polynucleotide attached to the oligonucleotide, the polynucleotide that hybridizes to the oligonucleotide primer binding sequence, the polynucleotide attached to the oligonucleotide It may be different so as not to hybridize to the primer binding sequence. The nucleotide sequence of the oligonucleotide primer binding sequence and the nucleotide sequence of the primer binding sequence of the polynucleotide attached to the oligonucleotide are a polynucleotide that hybridizes to the primer binding sequence of the polynucleotide attached to the oligonucleotide, It may be different so as not to hybridize to the primer binding sequence.

オリゴヌクレオチドエレメントの配置
オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチド融合配列が、オリゴヌクレオチドの一方の末端に位置するような順序で配置され得る。オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチド融合配列の上流にオリゴヌクレオチドバーコードを含むような順序で配置され得る。オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドバーコードの上流にオリゴヌクレオチドプライマー結合配列を含むような順序で配置され得る。オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチド定常配列が、オリゴヌクレオチドプライマー結合配列の上流または下流に位置するような順序で配置され得る。オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチド定常配列がオリゴヌクレオチドバーコード配列の上流に位置するような順序で配置され得る。オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチド定常配列が、オリゴヌクレオチドの一方の末端、例えば、オリゴヌクレオチド融合配列を含まないオリゴヌクレオチドの末端に位置するような順序で配置され得る。例えば、オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチド融合配列、オリゴヌクレオチドバーコード配列、オリゴヌクレオチドプライマー結合配列、およびオリゴヌクレオチド定常配列の順序で配置され得る。例えば、オリゴヌクレオチドは、親和性部分からに向かってまたは親和性部分から進んで、オリゴヌクレオチド融合配列、オリゴヌクレオチドバーコード配列、オリゴヌクレオチドプライマー結合配列、およびオリゴヌクレオチド定常配列の順序で配置され得る。例えば、オリゴヌクレオチドは、5’末端から3’末端へまたは3’末端から5’末端へ、オリゴヌクレオチド融合配列、オリゴヌクレオチドバーコード配列、オリゴヌクレオチドプライマー結合配列、およびオリゴヌクレオチド定常配列の順序で配置され得る。例えば、オリゴヌクレオチドは、5’末端オリゴヌクレオチド融合配列、固有のオリゴヌクレオチドバーコード配列、リバースオリゴヌクレオチドプライマー結合配列、および親和性部分に(例えば、3’末端に付着させた一級アミン基を介して)付着させた3’オリゴヌクレオチド定常配列を、その順序で含み得る。例えば、親和性部分に付着させたオリゴヌクレオチドは、親和性部分に向かって伝わる、オリゴヌクレオチド融合配列、オリゴヌクレオチドバーコード配列、オリゴヌクレオチド定常配列、およびオリゴヌクレオチドプライマー結合部位配列の順序で配置され得る。
Arrangement of Oligonucleotide Elements The oligonucleotides can be arranged in an order such that the oligonucleotide fusion sequence is located at one end of the oligonucleotide. Oligonucleotides can be arranged in an order to include an oligonucleotide barcode upstream of the oligonucleotide fusion sequence. Oligonucleotides can be arranged in an order to include an oligonucleotide primer binding sequence upstream of the oligonucleotide barcode. The oligonucleotides can be arranged in an order such that the oligonucleotide constant sequence is located upstream or downstream of the oligonucleotide primer binding sequence. The oligonucleotides can be arranged in an order such that the oligonucleotide constant sequence is located upstream of the oligonucleotide barcode sequence. The oligonucleotides can be arranged in an order such that the oligonucleotide constant sequence is located at one end of the oligonucleotide, eg, at the end of the oligonucleotide that does not include the oligonucleotide fusion sequence. For example, the oligonucleotides can be arranged in the following order: an oligonucleotide fusion sequence, an oligonucleotide barcode sequence, an oligonucleotide primer binding sequence, and an oligonucleotide constant sequence. For example, the oligonucleotides can be arranged in the order of an oligonucleotide fusion sequence, an oligonucleotide barcode sequence, an oligonucleotide primer binding sequence, and an oligonucleotide constant sequence, toward or from the affinity portion. For example, the oligonucleotides may be arranged from the 5 'end to the 3' end or from the 3 'end to the 5' end in the order of an oligonucleotide fusion sequence, an oligonucleotide barcode sequence, an oligonucleotide primer binding sequence, and an oligonucleotide constant sequence. Can be done. For example, oligonucleotides can be attached to the 5 'terminal oligonucleotide fusion sequence, a unique oligonucleotide barcode sequence, a reverse oligonucleotide primer binding sequence, and an affinity moiety (eg, via a primary amine group attached to the 3' end). )) The attached 3 'oligonucleotide constant sequence may be included in that order. For example, an oligonucleotide attached to an affinity moiety can be arranged in the order of an oligonucleotide fusion sequence, an oligonucleotide barcode sequence, an oligonucleotide constant sequence, and an oligonucleotide primer binding site sequence that propagates toward the affinity moiety. .

オリゴヌクレオチドは、融合配列がオリゴヌクレオチドの一方の末端に位置するような順序で配置され得る。オリゴヌクレオチドは、融合配列がAID配列の下流に位置するような順序で配置され得る。オリゴヌクレオチドは、融合配列がAMB配列の下流に位置するような順序で配置され得る。オリゴヌクレオチドは、融合配列が定常配列の下流に位置するような順序で配置され得る。オリゴヌクレオチドは、融合配列がプライマー部位の下流に位置するような順序で配置され得る。   The oligonucleotides can be arranged in an order such that the fusion sequence is located at one end of the oligonucleotide. The oligonucleotides can be arranged in an order such that the fusion sequence is located downstream of the AID sequence. The oligonucleotides can be arranged in an order such that the fusion sequence is located downstream of the AMB sequence. The oligonucleotides can be arranged in an order such that the fusion sequence is located downstream of the constant sequence. The oligonucleotides can be arranged in an order such that the fusion sequence is located downstream of the primer site.

オリゴヌクレオチドは、プライマー部位がオリゴヌクレオチドの一方の末端に位置するような順序で配置され得る。オリゴヌクレオチドは、プライマー部位がAID配列の上流に位置するような順序で配置され得る。オリゴヌクレオチドは、プライマー部位がAMB配列の上流に位置するような順序で配置され得る。オリゴヌクレオチドは、プライマー部位が定常配列の上流に位置するような順序で配置され得る。オリゴヌクレオチドは、プライマー部位が融合配列の上流に位置するような順序で配置され得る。   The oligonucleotides can be arranged in an order such that the primer sites are located at one end of the oligonucleotide. The oligonucleotides can be arranged in an order such that the primer sites are located upstream of the AID sequence. The oligonucleotides can be arranged in an order such that the primer sites are located upstream of the AMB sequence. The oligonucleotides can be arranged in an order such that the primer sites are located upstream of the constant sequence. The oligonucleotides may be arranged in an order such that the primer sites are located upstream of the fusion sequence.

オリゴヌクレオチドは、融合配列の上流にAID配列を含むような順序で配置され得る。オリゴヌクレオチドは、プライマー部位の下流にAID配列を含むような順序で配置され得る。AID配列は、AMB配列の上流または下流に位置し得る。AID配列は、定常配列の上流または下流に位置し得る。オリゴヌクレオチドは、融合配列とプライマー部位との間にAID配列を含むような順序で配置され得る。   The oligonucleotides can be arranged in an order to include the AID sequence upstream of the fusion sequence. Oligonucleotides can be arranged in an order to include the AID sequence downstream of the primer site. The AID sequence may be located upstream or downstream of the AMB sequence. The AID sequence may be located upstream or downstream of the constant sequence. Oligonucleotides can be arranged in an order to include the AID sequence between the fusion sequence and the primer site.

オリゴヌクレオチドは、融合配列の上流にAMB配列を含むような順序で配置され得る。オリゴヌクレオチドは、プライマー部位の下流にAMB配列を含むような順序で配置され得る。AMB配列は、AID配列の上流または下流に位置し得る。AMB配列は、定常配列の上流または下流に位置し得る。オリゴヌクレオチドは、融合配列とプライマー部位との間にAMB配列を含むような順序で配置され得る。   Oligonucleotides can be arranged in an order to include the AMB sequence upstream of the fusion sequence. Oligonucleotides can be arranged in an order to include the AMB sequence downstream of the primer site. The AMB sequence may be located upstream or downstream of the AID sequence. The AMB sequence may be located upstream or downstream of the constant sequence. Oligonucleotides can be arranged in an order to include the AMB sequence between the fusion sequence and the primer site.

オリゴヌクレオチドは、融合配列の上流に定常配列を含むような順序で配置され得る。オリゴヌクレオチドは、プライマー部位の下流に定常配列を含むような順序で配置され得る。定常配列は、AID配列の上流または下流に位置し得る。定常配列は、AMB配列の上流または下流に位置し得る。オリゴヌクレオチドは、融合配列とプライマー部位との間に定常配列を含むような順序で配置され得る。   Oligonucleotides can be arranged in an order to include the constant sequence upstream of the fusion sequence. Oligonucleotides can be arranged in an order to include the constant sequence downstream of the primer site. The constant sequence may be located upstream or downstream of the AID sequence. The constant sequence may be located upstream or downstream of the AMB sequence. Oligonucleotides can be arranged in an order to include a constant sequence between the fusion sequence and the primer site.

オリゴヌクレオチドは、AMB配列および/またはAID配列が、オリゴヌクレオチドの一方の末端、例えば、融合配列またはプライマー部位を含むオリゴヌクレオチドの末端に位置しないような順序で配置され得る。例えば、オリゴヌクレオチドは、融合配列、AID配列、AMB配列およびプライマー部位の順序で配置され得る。例えば、オリゴヌクレオチドは、融合配列、AMB配列、AID配列およびプライマー部位の順序で配置され得る。   The oligonucleotides may be arranged in an order such that the AMB and / or AID sequences are not located at one end of the oligonucleotide, eg, at the end of the oligonucleotide containing the fusion sequence or primer site. For example, the oligonucleotides can be arranged in the following order: fusion sequence, AID sequence, AMB sequence and primer site. For example, the oligonucleotides can be arranged in the following order: fusion sequence, AMB sequence, AID sequence and primer sites.

例えば、オリゴヌクレオチドは、融合配列、AID配列、AMB配列、定常配列およびプライマー部位の順序で配置され得る。例えば、オリゴヌクレオチドは、融合配列、AMB配列、AID配列、定常配列およびプライマー部位の順序で配置され得る。例えば、オリゴヌクレオチドは、融合配列、定常配列、AID配列、AMB配列およびプライマー部位の順序で配置され得る。例えば、オリゴヌクレオチドは、融合配列、定常配列、AMB配列、AID配列およびプライマー部位の順序で配置され得る。例えば、オリゴヌクレオチドは、融合配列、AID配列、定常配列、AMB配列およびプライマー部位の順序で配置され得る。例えば、オリゴヌクレオチドは、融合配列、AMB配列、定常配列、AID配列およびプライマー部位の順序で配置され得る。   For example, the oligonucleotides can be arranged in the following order: fusion sequence, AID sequence, AMB sequence, constant sequence, and primer site. For example, the oligonucleotides can be arranged in the following order: fusion sequence, AMB sequence, AID sequence, constant sequence and primer sites. For example, the oligonucleotides can be arranged in the following order: fusion sequence, constant sequence, AID sequence, AMB sequence and primer sites. For example, the oligonucleotides can be arranged in the following order: fusion sequence, constant sequence, AMB sequence, AID sequence and primer site. For example, the oligonucleotides can be arranged in the following order: fusion sequence, AID sequence, constant sequence, AMB sequence and primer sites. For example, the oligonucleotides can be arranged in the following order: fusion sequence, AMB sequence, constant sequence, AID sequence and primer sites.

例えば、オリゴヌクレオチドは、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分に向かって伝わる、融合配列、AID配列、AMB配列、定常配列およびプライマー部位の順序で配置され得る。例えば、オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドの5’末端から3’末端へと、融合配列、AID配列、AMB配列、定常配列およびプライマー部位の順序で配置され得る。例えば、オリゴヌクレオチドは、5’末端融合配列、AID配列、AMB配列、定常配列、および親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分に(例えば、オリゴヌクレオチドの3’末端に付着させた抗体の一級アミン基を介して)付着させた3’プライマー部位を、その順序で含み得る。
親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲート調製
For example, the oligonucleotides can be arranged in the following order: fusion sequence, AID sequence, AMB sequence, constant sequence, and primer sites, which travel toward the affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate. For example, the oligonucleotide can be arranged from the 5 'end to the 3' end of the oligonucleotide, in the order of fusion sequence, AID sequence, AMB sequence, constant sequence, and primer site. For example, oligonucleotides can be attached to the 5'-end fusion sequence, the AID sequence, the AMB sequence, the constant sequence, and the affinity portion of the affinity-oligonucleotide conjugate (eg, a primary antibody attached to the 3 'end of the oligonucleotide). 3 'primer sites attached (via amine groups) may be included in that order.
Affinity-oligonucleotide conjugate preparation

本明細書に記載される方法および組成物において用いられる親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、任意の便利な方法を使用して調製され得る。親和性部分は、オリゴヌクレオチドに直接的または間接的に(例えば、リンカーを介して)カップリングされ得る。親和性部分は、オリゴヌクレオチドに共有結合的に(例えば、化学架橋を介して)または非共有結合的に(例えば、ストレプトアビジン−ビオチンを介して)カップリングされ得る。使用され得る様々な異なる親和性部分、近接ライゲーションアッセイのためのオリゴヌクレオチドの設計、および親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートを形成するための親和性部分へのかかるオリゴヌクレオチドのカップリングを含む、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの設計および調製は、当技術分野で広く記載されている。当技術分野で記載される詳細および原理は、本発明の方法で使用するための親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの設計に適用され得る(例えば、WO2007107743、ならびに米国特許第7,306,904号および同第6,878,515号を参照のこと)。   The affinity-oligonucleotide or tetramer-oligonucleotide conjugate used in the methods and compositions described herein can be prepared using any convenient method. The affinity moiety can be directly or indirectly coupled to the oligonucleotide (eg, via a linker). The affinity moiety can be covalently (eg, via chemical crosslinking) or non-covalently (eg, via streptavidin-biotin) coupled to the oligonucleotide. Affinity, including various different affinity moieties that can be used, designing oligonucleotides for proximity ligation assays, and coupling such oligonucleotides to affinity moieties to form affinity-oligonucleotide conjugates -The design and preparation of oligonucleotide conjugates has been widely described in the art. The details and principles described in the art can be applied to the design of affinity-oligonucleotide conjugates for use in the methods of the invention (eg, WO2007107743, and US Patent Nos. 7,306,904 and No. 6,878,515).

オリゴヌクレオチドと親和性部分との間での直接的カップリング反応は、例えば、各々が、他方上の官能基と反応することが可能な官能基(例えば、置換基または化学的ハンドル(chemical handle))を有する場合に、利用され得る。官能基は、オリゴヌクレオチドもしくは親和性部分上に存在し得る、またはこれらの成分上に(例えば、酸化反応、還元反応、切断反応などを介して)導入され得る。核酸/ポリペプチドコンジュゲートを産生するための方法は、記載されている(例えば、米国特許第5,733,523号を参照のこと)。   A direct coupling reaction between the oligonucleotide and the affinity moiety can be, for example, a functional group (eg, a substituent or a chemical handle), each of which can react with a functional group on the other. ) Can be used. The functional group can be present on the oligonucleotide or the affinity moiety, or can be introduced onto these components (eg, via an oxidation reaction, a reduction reaction, a cleavage reaction, etc.). Methods for producing nucleic acid / polypeptide conjugates have been described (see, eg, US Pat. No. 5,733,523).

オリゴヌクレオチドへのカップリングに使用され得る抗体またはポリペプチドの官能基には、炭水化物、アミノ酸のチオール基(HS−)、アミノ酸のアミン基(HN−)、およびアミノ酸のカルボキシ基が含まれるがこれらに限定されない。例えば、炭水化物構造は、アルデヒドへと酸化され、HNNH基含有化合物と反応させられて、官能基−C=NH−NH−を形成し得る。例えば、チオール基は、チオール反応性基と反応させられて、チオエーテルまたはジスルフィドを形成し得る。例えば、タンパク質の遊離チオール基は、ネイティブシステイン残基中のジスルフィドのチオール化または開裂によって、タンパク質中に導入され得る。例えば、アミノ基(例えば、アミノ末端、またはリシン残基のオメガアミノ基の)は、求電子基(例えば、活性化カルボキシ基)と反応させられて、アミド基を形成し得る。例えば、カルボキシ基(例えば、カルボキシ末端、または二酸性(diacidic)アルファアミノ酸のカルボキシ基)は、活性化され、アミノ基と接触させれられて、アミド基を形成し得る。他の例示の官能基には、例えば、SPDP、カルボジイミド、グルタルアルデヒドなどが含まれる。 The functional groups of the antibodies or polypeptides may be used for coupling to oligonucleotides, carbohydrates, thiol group of an amino acid (HS-), the amino acid of the amine group (H 2 N-), and a carboxy group of an amino acid Are not limited to these. For example, a carbohydrate structure may be oxidized to an aldehyde and reacted with a H 2 NNH group containing compound to form the functional group —C = NH—NH—. For example, a thiol group can be reacted with a thiol-reactive group to form a thioether or disulfide. For example, a free thiol group of a protein can be introduced into a protein by thiolation or cleavage of a disulfide in a native cysteine residue. For example, an amino group (eg, at the amino terminus, or the omega amino group of a lysine residue) can be reacted with an electrophilic group (eg, an activated carboxy group) to form an amide group. For example, a carboxy group (eg, the carboxy terminus, or the carboxy group of a diacidic alpha amino acid) can be activated and contacted with an amino group to form an amide group. Other exemplary functional groups include, for example, SPDP, carbodiimide, glutaraldehyde, and the like.

例示の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、市販のキット(「All−in−One Antibody−Oligonucleotide Conjugation Kit」;Solulink,Inc.)を使用して、親和性部分に共有結合的にカップリングされる。例えば、第1に、3’−アミノ−オリゴヌクレオチドが、スルホ−S−4FBを用いて誘導体化され得る。第2に、親和性部分が、S−HyNic基を用いて改変され得る。第3に、HyNic改変された親和性部分は、4FB改変されたオリゴヌクレオチドと反応させられて、ビス−アリールヒドラゾン媒介された親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートを得ることができる。過剰な4FB改変されたオリゴヌクレオチドは、磁性親和性マトリックスを介してさらに除去され得る。全体的な親和性部分の回収は、HyNic改変された親和性部分および4FB改変されたオリゴヌクレオチドを、少なくとも約95%、96%、97%、98%、99%または100%含まない。ビス−アリールヒドラゾン結合は、熱(例えば、94℃)およびpH(例えば、3〜10)の両方に対して安定であり得る。   In an exemplary embodiment, the oligonucleotide is covalently coupled to the affinity moiety using a commercially available kit ("All-in-One Antibody-Oligonucleotide Conjugation Kit"; Solulink, Inc.). For example, first, a 3'-amino-oligonucleotide can be derivatized with sulfo-S-4FB. Second, the affinity moiety can be modified with an S-HyNic group. Third, the HyNic modified affinity moiety can be reacted with a 4FB modified oligonucleotide to obtain a bis-arylhydrazone mediated affinity-oligonucleotide conjugate. Excess 4FB modified oligonucleotide can be further removed via a magnetic affinity matrix. Recovery of the overall affinity moiety is at least about 95%, 96%, 97%, 98%, 99% or 100% free of the HyNic modified affinity moiety and the 4FB modified oligonucleotide. Bis-arylhydrazone linkages can be stable to both heat (eg, 94 ° C.) and pH (eg, 3-10).

連結基が使用される場合、かかるリンカーは、この連結基を介した親和性部分とオリゴヌクレオチドとの共有結合付着または非共有結合付着を提供するために選択され得る。種々の適切なリンカーは、当技術分野で公知である。一部の実施形態では、このリンカーは、少なくとも約50または100ダルトン100ダルトンである。一部の実施形態では、このリンカーは、多くて約300;500;1,000;10,000または100,000ダルトンである。リンカーは、いずれかの末端において、オリゴヌクレオチドに結合することが可能な反応性官能性を有する官能基を含み得る。リンカーは、いずれかの末端において、親和性部分に結合することが可能な反応性官能性を有する官能基を含み得る。官能基は、オリゴヌクレオチド、親和性部分および/もしくはリンカー上に存在し得、またはこれらの成分上に(例えば、酸化反応、還元反応、切断反応などを介して)導入され得る。   If a linking group is used, such a linker can be selected to provide a covalent or non-covalent attachment of the affinity moiety to the oligonucleotide via the linking group. Various suitable linkers are known in the art. In some embodiments, the linker is at least about 50 or 100 daltons 100 daltons. In some embodiments, the linker is at most about 300; 500; 1,000; 10,000 or 100,000 daltons. The linker may include, at either end, a functional group having a reactive functionality capable of binding to the oligonucleotide. The linker may include, at either end, a functional group having a reactive functionality capable of binding to the affinity moiety. The functional groups can be present on the oligonucleotide, the affinity moiety and / or the linker, or can be introduced onto these components (eg, via an oxidation reaction, a reduction reaction, a cleavage reaction, etc.).

例示のリンカーには、ポリマー、脂肪族炭化水素鎖、不飽和炭化水素鎖、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、環式リンカー、非環式リンカー、炭水化物、エーテル、ポリアミン、および当技術分野で公知の他のものが含まれる。リンカーの例示の官能基には、求核性官能基(例えば、アミン、アミノ基、ヒドロキシ基、スルフヒドリル基、アミノ基、アルコール、チオールおよびヒドラジド)、求電子官能基(例えば、アルデヒド、エステル、ビニルケトン、エポキシド、イソシアネートおよびマレイミド)、および環化付加反応が可能な、ジスルフィド結合を形成することが可能な、または金属に結合することが可能な官能基が含まれる。例えば、リンカーの官能基は、一級アミン、二級アミン、ヒドロキサム酸、N−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、N−ヒドロキシスクシンイミジルカーボネート、オキシカルボニルイミダゾール、ニトロフェニルエステル、トリフルオロエチルエステル、グリシジルエーテル、ビニルスルホン、マレイミド、アジドベンゾイルヒドラジド、N−[4−(p−アジドサリチルアミノ)ブチル]−3’−[2’−ピリジルジチオ]プロピオンアミド(N-[4-(p-azidosalicylamino)butyl]-3'-[2'-pyridyldithio]propionamid))、ビス−スルホスクシンイミジルスベレート、アジプイミド酸ジメチル、酒石酸ジスクシンイミジル、N−マレイミドブチリルオキシスクシンイミドエステル、N−ヒドロキシスルホスクシンイミジル−4−アジドベンゾエート、N−スクシンイミジル[4−アジドフェニル]−1,3’−ジチオプロピオネート、N−スクシンイミジル[4−ヨードアセチル]アミノベンゾエート、グルタルアルデヒド、およびスクシンイミジル−4−[N−マレイミドメチル]シクロヘキサン−1−カルボキシレート、3−(2−ピリジルジチオ)プロピオン酸N−ヒドロキシスクシンイミドエステル(SPDP)、4−(N−マレイミドメチル)−シクロヘキサン−1−カルボン酸N−ヒドロキシスクシンイミドエステル(SMCC)などであり得る。   Exemplary linkers include polymers, aliphatic hydrocarbon chains, unsaturated hydrocarbon chains, polypeptides, polynucleotides, cyclic linkers, acyclic linkers, carbohydrates, ethers, polyamines, and others known in the art. Things included. Exemplary functional groups of the linker include nucleophilic functional groups (eg, amines, amino groups, hydroxy groups, sulfhydryl groups, amino groups, alcohols, thiols and hydrazides), electrophilic functional groups (eg, aldehydes, esters, vinyl ketones) Epoxides, isocyanates and maleimides), and functional groups capable of cycloaddition, capable of forming disulfide bonds, or capable of binding metal. For example, the functional groups of the linker are primary amine, secondary amine, hydroxamic acid, N-hydroxysuccinimidyl ester, N-hydroxysuccinimidyl carbonate, oxycarbonylimidazole, nitrophenyl ester, trifluoroethyl ester, glycidyl ether , Vinyl sulfone, maleimide, azidobenzoyl hydrazide, N- [4- (p-azidosalicylamino) butyl] -3 '-[2'-pyridyldithio] propionamide (N- [4- (p-azidosalicylamino) butyl] -3 '-[2'-pyridyldithio] propionamid)), bis-sulfosuccinimidyl suberate, dimethyl adipimidate, disuccinimidyl tartrate, N-maleimidobutyryloxysuccinimide ester, N-hydroxysulfosuccinimidyl Jil-4-azidobenzoate, N-Sk Nimidyl [4-azidophenyl] -1,3'-dithiopropionate, N-succinimidyl [4-iodoacetyl] aminobenzoate, glutaraldehyde, and succinimidyl-4- [N-maleimidomethyl] cyclohexane-1-carboxylate , 3- (2-pyridyldithio) propionic acid N-hydroxysuccinimide ester (SPDP), 4- (N-maleimidomethyl) -cyclohexane-1-carboxylic acid N-hydroxysuccinimide ester (SMCC), and the like.

他の実施形態では、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、親和性部分をコードするベクターからin vitroで親和性部分を産生するなどの、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートを生じるin vitroプロトコールを使用して産生され得る。目的のかかるin vitroプロトコールの例には、以下が含まれる:RepAベースのプロトコール(例えば、Fitzgeraldら、Drug Discov Today(2000年)5巻:253〜58頁、およびWO9837186を参照のこと)、リボソームディスプレイベースのプロトコール(例えば、Hanesら、PNAS(1997年)94巻:4937〜42頁;Robertsら、Curr Opin Chem Biol(1999年)6月;3巻:268〜73頁;Schaffitzelら、J Immunol Methods(1999年)12月10日;231巻:119〜35頁;およびWO9854312を参照のこと)など。   In other embodiments, the affinity-oligonucleotide or tetramer-oligonucleotide conjugate is an affinity-oligonucleotide conjugate, such as producing an affinity moiety in vitro from a vector encoding the affinity moiety. It can be produced using an in vitro protocol that produces a gate or tetramer-oligonucleotide conjugate. Examples of such in vitro protocols of interest include the following: RepA-based protocols (see, eg, Fitzgerald et al., Drug Discov Today (2000) 5: 253-58, and WO9837186), ribosomes. Display-based protocols (e.g., Hanes et al., PNAS (1997) 94: 4937-42; Roberts et al., Curr Opin Chem Biol (1999) June; 3: 268-73; Schaffitzel et al., J Immunol. Methods (1999) December 10; 231: 119-35; and WO9854312).

核酸分子を抗体にコンジュゲートするための技術は、当技術分野で周知である(例えば、Arnonら、「Monoclonal Antibodies For Immunotargeting Of Drugs In Cancer Therapy」、Monoclonal Antibodies And Cancer Therapy(Reisfeldら編、Alan R. Liss, Inc.、1985年);Hellstromら、「Antibodies For Drug Delivery」、Controlled Drug Delivery (Robinsonら編、Marcel Deiker, Inc.、第2版 1987年);Thorpe、「Antibody Carriers Of Cytotoxic Agents In Cancer Therapy: A Review」、Monoclonal Antibodies '84: Biological And Clinical Applications(Pincheraら編、1985年);「Analysis, Results, and Future Prospective of the Therapeutic Use of Radiolabeled Antibody In Cancer Therapy」、Monoclonal Antibodies For Cancer Detection And Therapy(Baldwinら編、Academic Press、1985年);およびThorpeら、1982年、Immunol. Rev. 62巻:119〜58頁を参照のこと。例えば、PCT公開WO89/12624もまた参照のこと)。例えば、核酸分子は、例えば、それぞれN−ヒドロキシスクシンイミドエステルまたはマレイミド官能性を介して、抗体上のリシンまたはシステインに共有結合的に付着され得る。   Techniques for conjugating nucleic acid molecules to antibodies are well known in the art (eg, Arnon et al., "Monoclonal Antibodies For Immunotargeting Of Drugs In Cancer Therapy", Monoclonal Antibodies And Cancer Therapy (Ed. Liss, Inc., 1985); Hellstrom et al., "Antibodies For Drug Delivery", Controlled Drug Delivery (edited by Robinson et al., Marcel Deiker, Inc., 2nd edition 1987); Thorpe, "Antibody Carriers Of Cytotoxic Agents In. Cancer Therapy: A Review, Monoclonal Antibodies '84: Biological And Clinical Applications (Pinchera et al., Eds., 1985); Analysis, Results, and Future Prospective of the Therapeutic Use of Radiolabeled Antibody In Cancer Therapy, Monoclonal Antibodies For Cancer Detection And Therapy (eds. Baldwin et al., Academic Press, 1985); and Thorpe et al., 1982, Immunol. Rev. 62. Pp 119-58 see. E.g., PCT Publication WO89 / 12624 see also). For example, a nucleic acid molecule can be covalently attached to lysine or cysteine on an antibody, for example, via an N-hydroxysuccinimide ester or maleimide functionality, respectively.

標的抗原
親和性部分の標的抗原は、核酸分子であり得る、またはタンパク質性、例えば、標的タンパク質もしくはペプチドであり得る。標的抗原は、試料中の細胞上に存在する化合物または組成物であり得る。一部の実施形態では、標的抗原は、特に、ヒトなどの哺乳動物において、細胞媒介性免疫応答(即ち、適応免疫応答)を惹起することが可能な化合物または組成物であり得る。一部の実施形態では、標的抗原は、MHC分子との関連でT細胞によって認識され得る。標的抗原には、細胞、組織抽出物、組織または細胞溶解物、タンパク質、個々にまたは混合物としての、複数のタンパク質、ペプチド、ペプチドの混合物、脂質、炭水化物、糖などが含まれるがこれらに限定されない。標的抗原は、感染性疾患、自己免疫疾患またはがんなどの疾患の特徴であり得る。標的抗原は、例えば、ウイルス抗原、細菌抗原、がん抗原などであり得る。
Target antigen The target antigen of the affinity portion can be a nucleic acid molecule or can be proteinaceous, eg, a target protein or peptide. The target antigen can be a compound or composition present on cells in the sample. In some embodiments, the target antigen can be a compound or composition capable of eliciting a cell-mediated immune response (ie, an adaptive immune response), particularly in a mammal such as a human. In some embodiments, the target antigen may be recognized by a T cell in the context of an MHC molecule. Target antigens include, but are not limited to, cells, tissue extracts, tissue or cell lysates, proteins, multiple proteins, peptides, mixtures of peptides, lipids, carbohydrates, sugars, etc., individually or as a mixture. . The target antigen may be characteristic of a disease, such as an infectious disease, an autoimmune disease or cancer. The target antigen can be, for example, a viral antigen, a bacterial antigen, a cancer antigen, and the like.

一部の実施形態では、標的抗原は、ウイルス抗原である。ウイルス抗原には、例えば、ウイルスコートタンパク質、インフルエンザウイルス抗原、HIV抗原、B型肝炎抗原またはC型肝炎抗原が含まれる。   In some embodiments, the target antigen is a viral antigen. Viral antigens include, for example, virus coat protein, influenza virus antigen, HIV antigen, hepatitis B antigen or hepatitis C antigen.

一部の実施形態では、標的抗原は、抗原が腫瘍またはがんと関連するように、腫瘍細胞またはがん細胞によって専らまたは優勢に発現または過剰発現されるがん抗原(例えば、タンパク質、ペプチド、脂質、炭水化物など)である。がん抗原は、がん抗原が、1つだけの型のがんまたは腫瘍と関連するまたはその特徴であるように、1つだけの型のがんまたは腫瘍のがん抗原であり得る。あるいは、がん抗原は、1つよりも多くの型のがんまたは腫瘍のがん抗原であり得る(例えば、その特徴であり得る)。例えば、がん抗原は、乳房がん細胞および前立腺がん細胞の両方によって発現され得、正常、非腫瘍もしくは非がん細胞によっては全く発現されない、または最小限にのみ発現される。がん抗原は、黒色腫がん抗原または乳房がん抗原であり得る。例示のがん抗原には、gp100、MART−1、NY−ESO−1、MAGEファミリーのタンパク質のメンバー、例えば、MAGE−A1、メソテリン、チロシナーゼ、TRP−1、TRP−2、PMSA、Her−2およびp53からなる群のものが含まれる。   In some embodiments, the target antigen is a cancer antigen (eg, a protein, peptide, or the like) that is exclusively or predominantly expressed or overexpressed by tumor cells or cancer cells such that the antigen is associated with the tumor or cancer. Lipids, carbohydrates, etc.). The cancer antigen can be a cancer antigen of only one type of cancer or tumor, such that the cancer antigen is associated with or characteristic of only one type of cancer or tumor. Alternatively, the cancer antigen may be (eg, may be a feature of) more than one type of cancer or tumor cancer antigen. For example, a cancer antigen can be expressed by both breast and prostate cancer cells, not expressed at all, or only minimally, by normal, non-tumor or non-cancer cells. The cancer antigen can be a melanoma cancer antigen or a breast cancer antigen. Exemplary cancer antigens include gp100, MART-1, NY-ESO-1, a member of the MAGE family of proteins, such as MAGE-A1, mesothelin, tyrosinase, TRP-1, TRP-2, PMSA, Her-2. And p53.

標的抗原は、天然に、人工的に、合成によりまたは組換えにより産生され得る。したがって、標的抗原は、合成、組換え、単離されたおよび/または精製されたタンパク質、ポリペプチドまたはペプチドであり得る。かかる抗原を作製または取得する方法は、当技術分野で公知である。例えば、ポリペプチドおよびタンパク質(例えば、抗原性ポリペプチドおよびタンパク質)をde novo合成する適切な方法は、Chanら、Fmoc Solid Phase Peptide Synthesis、Oxford University Press、Oxford、United Kingdom、2005年;Peptide and Protein Drug Analysis、Reid, R.編、Marcel Dekker, Inc.、2000年;Epitope Mapping、Westwoodら編、Oxford University Press、Oxford、United Kingdom、2000年;および米国特許第5,449,752号に記載されている。また、ポリペプチドおよびタンパク質(例えば、抗原性ポリペプチドおよびタンパク質)は、標準的な組換え方法を使用して、そのポリペプチドまたはタンパク質をコードする核酸を使用して組換え産生され得る。例えば、Sambrookら、Molecular Cloning: A Laboratory Manual、第3版 Cold Spring Harbor Press、Cold Spring Harbor、N.Y. 2001年;およびAusubelら、Current Protocols in Molecular Biology、Greene Publishing Associates and John Wiley & Sons、NY、1994年を参照のこと。多くの抗原のヌクレオチド配列は、当技術分野で公知であり、National Center for Biotechnology Information(NCBI)ウェブサイトのGenBankデータベースから入手可能である。さらに、抗原は、供給源、例えば、植物、細菌、昆虫、哺乳動物、例えば、ラット、ヒトなどから単離および/または精製され得る。単離および精製の方法は、当技術分野で周知である。   The target antigen can be produced naturally, artificially, synthetically or recombinantly. Thus, the target antigen can be a synthetic, recombinant, isolated and / or purified protein, polypeptide or peptide. Methods for making or obtaining such antigens are known in the art. For example, suitable methods for de novo synthesis of polypeptides and proteins (eg, antigenic polypeptides and proteins) are described in Chan et al., Fmoc Solid Phase Peptide Synthesis, Oxford University Press, Oxford, United Kingdom, 2005; Peptide and Protein Drug Analysis, Reid, R., Ed., Marcel Dekker, Inc., 2000; Epitope Mapping, Westwood et al., Ed., Oxford University Press, Oxford, United Kingdom, 2000; and US Pat. No. 5,449,752. ing. Also, polypeptides and proteins (eg, antigenic polypeptides and proteins) can be produced recombinantly using nucleic acids encoding the polypeptides or proteins using standard recombinant methods. See, e.g., Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Third Edition Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, NY 2001; and Ausubel et al., Current Protocols in Molecular Biology, Greene Publishing Associates and John Wiley & Sons, NY, 1994. See year. The nucleotide sequences of many antigens are known in the art and are available from the GenBank database on the National Center for Biotechnology Information (NCBI) website. Further, the antigen may be isolated and / or purified from a source, such as a plant, a bacterium, an insect, a mammal, such as a rat, a human, and the like. Methods for isolation and purification are well-known in the art.

抗原は、遊離抗原、例えば、未結合の抗原性ペプチド(例えば、遊離ペプチド)であり得る、または結合した抗原、例えば、ペプチドでパルスした担体細胞によって提示されるMHC−ペプチド四量体または抗原性ペプチドであり得る。   The antigen may be a free antigen, eg, an unbound antigenic peptide (eg, a free peptide), or an MHC-peptide tetramer or antigenic presented by a bound antigen, eg, a carrier cell pulsed with the peptide. It can be a peptide.

一部の実施形態では、標的分析物は、膜結合型タンパク質である。一実施形態では、この膜結合型タンパク質は、単一の膜貫通(TM)ドメインを有する古典的I型膜タンパク質CD4である(Carrら、(1989年)J. Biol. Chem. 264巻:21286〜95頁)。別の実施形態では、この膜結合型タンパク質は、複数回膜貫通Gタンパク質共役受容体(GPCR)膜タンパク質GPR77である(CainおよびMonk、(2002年)J. Biol. Chem. 277巻:7165〜69頁)。   In some embodiments, the target analyte is a membrane-bound protein. In one embodiment, the membrane-bound protein is the classical type I membrane protein CD4 with a single transmembrane (TM) domain (Carr et al. (1989) J. Biol. Chem. 264: 21286). 9595). In another embodiment, the membrane-bound protein is the multi-transmembrane G protein-coupled receptor (GPCR) membrane protein GPR77 (Cain and Monk, (2002) J. Biol. Chem. 277: 7165-). 69).

さらなる例示の膜結合型タンパク質には、GPCR(例えば、アドレナリン受容体、アンジオテンシン受容体、コレシストキニン受容体、ムスカリン性アセチルコリン受容体、ニューロテンシン受容体、ガラニン受容体、ドパミン受容体、オピオイド受容体、セロトニン(erotonin)受容体、ソマトスタチン受容体など)、イオンチャネル(例えば、ニコチン性アセチルコリン受容体、ナトリウムチャネル、カリウムチャネルなど)、受容体チロシンキナーゼ、受容体セリン/スレオニンキナーゼ、受容体グアニル酸シクラーゼ、増殖因子およびホルモン受容体(例えば、上皮増殖因子(EGF)受容体)などが含まれるがこれらに限定されない。膜結合型タンパク質の変異体または改変されたバリアントもまた使用され得る。例えば、GPCRの一部の単一または複数の点変異は、機能を保持し、疾患に関与する(例えば、Stadelら、(1997年)Trends in Pharmacological Review 18巻:430〜37頁を参照のこと)。
単一の細胞の特徴付け、細胞ポリヌクレオチドバーコード化、および鎖の対合
Further exemplary membrane-bound proteins include GPCRs (eg, adrenergic receptors, angiotensin receptors, cholecystokinin receptors, muscarinic acetylcholine receptors, neurotensin receptors, galanin receptors, dopamine receptors, opioid receptors) , Serotonin (erotonin) receptor, somatostatin receptor, etc., ion channels (eg, nicotinic acetylcholine receptor, sodium channel, potassium channel, etc.), receptor tyrosine kinase, receptor serine / threonine kinase, receptor guanylate cyclase , Growth factors and hormone receptors (eg, epidermal growth factor (EGF) receptor) and the like. Mutants or modified variants of membrane-bound proteins can also be used. For example, some single or multiple point mutations in a GPCR retain function and are involved in disease (see, eg, Stadel et al., (1997) Trends in Pharmacological Review 18: 430-37). ).
Single cell characterization, cell polynucleotide barcoding, and chain pairing

本明細書に記載される方法は、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートを利用して細胞を特徴付けるステップを含み得る。1つまたは複数の親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは1つまたは複数の四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートに、複数の細胞を接触させることができる。未結合のコンジュゲートを除去するために、細胞を洗浄することができる。細胞は、ベッセル中で単一の細胞として単離することができる。単離された細胞に結合した親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、例えば、コンジュゲートのオリゴヌクレオチドにベッセルバーコード化ポリヌクレオチドを付着させることによって、ベッセルバーコード配列を含有するように改変することができる。単離された細胞に結合した四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、例えば、コンジュゲートのオリゴヌクレオチドにベッセルバーコード化ポリヌクレオチドを付着させることによって、ベッセルバーコード配列を含有するように改変することができる。   The methods described herein can include characterizing cells using affinity-oligonucleotide conjugates or tetramer-oligonucleotide conjugates. Multiple cells can be contacted with one or more affinity-oligonucleotide conjugates or one or more tetramer-oligonucleotide conjugates. Cells can be washed to remove unbound conjugate. Cells can be isolated as single cells in a vessel. The affinity-oligonucleotide conjugate bound to the isolated cells can be modified to contain a Bessel barcoding sequence, for example, by attaching a Bessel barcoding polynucleotide to the oligonucleotide of the conjugate. it can. The tetramer-oligonucleotide conjugate attached to the isolated cell is modified to contain a Bessel barcode sequence, for example, by attaching a Bessel barcode polynucleotide to the conjugate oligonucleotide. Can be.

ベッセルバーコードを有するポリヌクレオチドは、ベッセルの形成の間にも導入することができる。これらのベッセルバーコード化ポリヌクレオチドは、ベッセルバーコードを含有する各オリゴヌクレオチドが、それらが存在するベッセルに対応する固有の正体コードを含有するように、ディジェネレートバーコードを有することができる。   A polynucleotide having a Bessel barcode can also be introduced during formation of the vessel. These Bessel barcoded polynucleotides can have a degenerate barcode such that each oligonucleotide containing a Bessel barcode contains a unique identity code corresponding to the vessel in which they are located.

オリゴヌクレオチドは、増幅することができ、反応の増幅産物は、ベッセルから回収することができる。増幅産物は、次世代配列決定(NGS)タグを付加するためにPCR富化することができる。ライブラリーは、ハイスループット配列決定プラットホームを使用して配列決定され得、続いて、ベッセルバーコード配列および/またはAID配列および/またはAMB配列が分析され得る。各単一の細胞は、そのそれぞれのベッセル中で単離されるので、2回観察された各ベッセルバーコードについて、配列決定された増幅されたオリゴヌクレオチド産物は、同じベッセルに起源し、したがって固有の単一の細胞に起源した。オリゴヌクレオチドの各AIDは、それが付着される親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの親和性部分にバーコード化され、各単一の細胞は、そのそれぞれのベッセル中で単離されるので、同じベッセルバーコードを含有する配列について観察された各AIDについて、配列決定された増幅されたオリゴヌクレオチド産物は、同じベッセル中の単一の細胞に結合した特定の親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートに起源した。全て同じベッセルバーコードを含有する配列のセットの中で個々に観察された各異なるAMBについて、配列決定されたセット中のAMBを有する増幅されたオリゴヌクレオチド産物は、同じベッセル中の細胞に結合した、例えば、単一細胞ベッセルが使用される場合、ベッセル中の単一の細胞に結合した、単一の親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子の(他の個々のAMBと比較して)異なる単一のオリゴヌクレオチド部分に起源した。観察された各単一のAMBについて、その同じベッセルバーコードを含有する配列を有する全ての増幅されたオリゴヌクレオチド産物は、単一の(同じ)親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子または四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子のオリゴヌクレオチド部分に起源した(例えば、PCR重複またはアンプリコンを示す)。したがって、特定のAMBおよび特定のベッセルバーコードの所与の組合せを用いて観察された各オリゴヌクレオチドは、単一の細胞に結合した親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは単一の細胞に結合した四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの単一の分子を示す;したがって、かかるAMB/ベッセルバーコード組合せを有する配列決定された複数のオリゴヌクレオチドの所与の数(例えば、2、3、4またはそれよりも多い)の検出は、例えば、アッセイした細胞集団または試料内の、単一の細胞に結合した親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは単一の細胞に結合した四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの数(例えば、2、3、4またはそれよりも多い)を示す。したがって、かかる数は、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの所与の親和性部分が結合するように設計される、細胞上の分子の数、例えば、単一の細胞上または単一の細胞中で発現されたコピーの数を示すことができる。   The oligonucleotide can be amplified and the amplification product of the reaction can be recovered from the vessel. Amplification products can be PCR-enriched to add next generation sequencing (NGS) tags. Libraries can be sequenced using a high-throughput sequencing platform, followed by analysis of Bessel barcode sequences and / or AID sequences and / or AMB sequences. Since each single cell is isolated in its respective vessel, for each vessel barcode observed twice, the amplified oligonucleotide product sequenced originates in the same vessel and thus has a unique Originated from a single cell. Each AID of the oligonucleotide is barcoded to the affinity portion of the affinity-oligonucleotide or tetramer-oligonucleotide conjugate to which it is attached, and each single cell is in its respective vessel. For each AID observed for a sequence containing the same Bessel barcode, the amplified oligonucleotide product sequenced has a specific affinity bound to a single cell in the same vessel- Originated from oligonucleotide conjugate. For each different AMB individually observed in a set of sequences that all contained the same Bessel barcode, the amplified oligonucleotide product with the AMB in the sequenced set bound to cells in the same vessel. For example, if a single cell vessel is used, a single affinity-oligonucleotide conjugate molecule (compared to another individual AMB) bound to a single cell in the vessel Originated from the oligonucleotide moiety. For each single AMB observed, all amplified oligonucleotide products having the same sequence containing the same Bessel barcode have a single (same) affinity-oligonucleotide conjugate molecule or tetramer- Originated from the oligonucleotide portion of the oligonucleotide conjugate molecule (eg, indicating a PCR overlap or amplicon). Thus, each oligonucleotide observed using a given combination of a particular AMB and a particular Bessel barcode is an affinity-oligonucleotide conjugate bound to a single cell or a 4-cell bound to a single cell. 1 shows a single molecule of a dimer-oligonucleotide conjugate; thus, a given number of sequenced oligonucleotides having such an AMB / Vessel barcode combination (eg, 2, 3, 4, or more) Detection, for example, the number of affinity-oligonucleotide conjugates or tetramer-oligonucleotide conjugates bound to a single cell in the cell population or sample assayed. (Eg, 2, 3, 4, or more). Thus, such a number is the number of molecules on a cell, for example, on a single cell or in a single cell, to which a given affinity portion of an affinity-oligonucleotide conjugate is designed to bind. The number of copies expressed can be indicated.

一部の実施形態では、本明細書に記載される方法は、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートとは別個であり、その部分またはコピーとは異なる、細胞に由来するポリヌクレオチドおよび/またはベッセル中のポリヌクレオチドをバーコード化するステップをさらに含む。例えば、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートに結合するまたは結合した、ベッセル中にカプセル化された単一の細胞を溶解することができ、単一の細胞に由来するまたは単一の細胞内のポリヌクレオチドなどのさらなるポリヌクレオチドをバーコード化することができる。一部の実施形態では、ベッセル中の親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチド部分、例えば、ベッセル中の単一の細胞に結合するもしくは結合されたオリゴヌクレオチド部分、および/またはそのコピーもしくは増幅産物は、ベッセルバーコード配列を用いてバーコード化することができる。一部の実施形態では、単一の細胞に由来する1つまたは複数の細胞ポリヌクレオチドは、同じベッセルバーコード化配列を用いてバーコード化することができる;かかるさらなる1つまたは複数の細胞ポリヌクレオチドは、一部の実施形態では、分子バーコードを用いてさらにバーコード化される。   In some embodiments, the methods described herein are derived from cells that are distinct from the affinity-oligonucleotide conjugate or tetramer-oligonucleotide conjugate and different from a portion or copy thereof. And / or bar coding the polynucleotide in the vessel and / or the polynucleotide in the vessel. For example, a single cell encapsulated in a vessel that binds or binds to an affinity-oligonucleotide or tetramer-oligonucleotide conjugate can be lysed and is derived from a single cell Alternatively, additional polynucleotides, such as polynucleotides within a single cell, can be barcoded. In some embodiments, the oligonucleotide portion of the affinity-oligonucleotide or tetramer-oligonucleotide conjugate in the vessel, e.g., the oligonucleotide portion that binds or is bound to a single cell in the vessel , And / or a copy or amplification product thereof can be barcoded using a Bessel barcode sequence. In some embodiments, one or more cellular polynucleotides from a single cell can be barcoded using the same Bessel barcoding sequence; such additional one or more cellular polynucleotides The nucleotides are further barcoded in some embodiments using a molecular barcode.

T細胞受容体鎖ペアおよび抗体免疫グロブリン鎖ペアは、免疫受容体の両方の型である。一部の実施形態では、細胞ポリヌクレオチドは、抗体免疫グロブリン鎖(または部分)コードポリヌクレオチドであり;一部の実施形態では、これは、TCR(または部分)コードポリヌクレオチドである、またはそれを含む。一部の実施形態では、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートによって結合される抗原は、TCRもしくは抗体またはその鎖もしくは部分である。一態様では、本明細書に記載される方法は、ハイスループット配列決定および診断学のためのポリヌクレオチドライブラリーを生成することをさらに含む。一態様では、本明細書に記載される方法は、特定の共通の性状を有する患者またはコホートからの抗体および/またはTCR発見のためのヒト由来のライブラリーパネルを開発することをさらに含む。開示された発明は、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートを使用する単一の細胞の特徴付けと一緒に、複数の異なる型の対合した可変配列、例えば、T細胞受容体鎖ペアおよび抗体免疫グロブリン鎖ペアに適用され得る。例えば、細胞ポリヌクレオチドに対して相補的なポリヌクレオチド、例えば、重鎖および/もしくは軽鎖、例えば、Vおよび/もしくはV抗体鎖ならびに/またはアルファおよび/もしくはベータおよび/もしくはガンマおよび/もしくはデルタ鎖、例えば、Vα/VβおよびVγ/VδT細胞受容体(TCR)鎖(例えば、そのフレームワーク部分に由来するもの)は、ベッセルの形成の間に導入され得る(または、ベッセル内に含まれ得る)。ベッセルバーコードを有するポリヌクレオチドもまた、ベッセルの形成の間に導入され得る(または、ベッセル内に含まれ得る)。これらのベッセルバーコード化ポリヌクレオチドは、ベッセルバーコードを含む各細胞ポリヌクレオチドが、反応(単数または複数)の間に、それが存在するベッセルに対応する固有の正体コードを含むように、ディジェネレートバーコードを保有し得る。したがって、一部のかかる実施形態では、同じ固有の正体コードを有する複数のポリヌクレオチドは、同じベッセルに起源していると考えられ、したがって、一部の態様では、単一の細胞に起源していると考えられる。分子バーコードを有する複数のポリヌクレオチドもまた、ベッセルの形成の間に導入され得る、または、ベッセル中に含まれ得る。これらの分子バーコード化ポリヌクレオチドは、分子バーコードを含む各細胞ポリヌクレオチド分子が、それらが由来する単一の細胞ポリヌクレオチド分子に対応する固有の正体コードを含むように、ディジェネレートバーコードを保有し得る。数百万の単一の免疫細胞が、エマルジョンの内側で溶解され得、細胞転写物、例えば、VおよびVならびに/またはVα/Vβおよび/もしくはVγ/Vδ鎖転写物は、プライマーを使用して逆転写またはコピーされ得、その後、ベッセルバーコードおよび分子バーコードでタグ化され得、バーコード化ポリヌクレオチドがPCR増幅され得る。単一の免疫細胞(例えば、B細胞またはT細胞)から生じる各VおよびVならびに/またはVα/Vβおよび/もしくはVγ/Vδ鎖は事実上、同じベッセルバーコード正体を有して、互いに連結され得る。 T cell receptor chain pairs and antibody immunoglobulin chain pairs are both types of immunoreceptors. In some embodiments, the cellular polynucleotide is an antibody immunoglobulin chain (or portion) encoding polynucleotide; in some embodiments, it is a TCR (or portion) encoding polynucleotide or Including. In some embodiments, the antigen bound by the affinity-oligonucleotide conjugate is a TCR or an antibody or a chain or portion thereof. In one aspect, the methods described herein further comprise generating a polynucleotide library for high-throughput sequencing and diagnostics. In one aspect, the methods described herein further comprise developing a human-derived library panel for antibody and / or TCR discovery from patients or cohorts with certain common characteristics. The disclosed invention combines multiple different types of paired variable sequences, such as T cell receptor chain pairs and antibody immunoglobulins, with the characterization of a single cell using an affinity-oligonucleotide conjugate. It can be applied to strand pairs. For example, a polynucleotide complementary to a cellular polynucleotide, eg, a heavy and / or light chain, eg, a VH and / or VL antibody chain and / or alpha and / or beta and / or gamma and / or Delta chains, eg, Vα / Vβ and Vγ / Vδ T cell receptor (TCR) chains (eg, from a framework portion thereof) can be introduced (or contained within the vessel) during formation of the vessel. obtain). A polynucleotide having a vessel barcode can also be introduced (or contained within the vessel) during formation of the vessel. These Bessel bar-coded polynucleotides are degenerated so that each cellular polynucleotide containing the Bessel bar code contains, during the reaction (s), a unique identity code corresponding to the vessel in which it resides. May hold a rate barcode. Thus, in some such embodiments, multiple polynucleotides having the same unique identity code are considered to originate from the same vessel, and thus, in some aspects, originate from a single cell. It is thought that there is. A plurality of polynucleotides having a molecular barcode can also be introduced during formation of the vessel, or be contained in the vessel. These molecular barcoding polynucleotides are degenerated barcodes such that each cellular polynucleotide molecule containing the molecular barcode contains a unique identity code corresponding to the single cellular polynucleotide molecule from which they are derived. Can be held. Millions of single immune cells can be lysed inside the emulsion and cell transcripts such as VH and VL and / or Vα / Vβ and / or Vγ / Vδ chain transcripts use primers Can be reverse transcribed or copied, then tagged with a vessel barcode and a molecular barcode, and the barcoded polynucleotide can be PCR amplified. Each VH and VL and / or Vα / Vβ and / or Vγ / Vδ chains that originate from a single immune cell (eg, a B cell or T cell) have virtually the same vessel barcode identity and Can be linked.

次いで、VおよびVならびに/またはVα/Vβおよび/もしくはVγ/Vδ鎖は、次世代シークエンシング(NGS)タグを付加するために、ベッセルから回収され得、PCR富化され得る。ライブラリーは、ハイスループット配列決定プラットフォームを使用して配列決定され得、その後、レパートリー多様性の分析、抗体頻度、CDR3特徴付け、体細胞超変異系統発生分析などがなされ得る。正確にマッチさせたVおよびVならびに/またはVα/Vβおよび/もしくはVγ/Vδペアのデータベースは、ベッセルおよび分子バーコード配列をデコンボリューションすることによって生成され得る。各単一の免疫細胞は、そのそれぞれのベッセル中で単離されるので、2回観察された各ベッセルバーコードについて、配列決定された転写物は、同じエマルジョン液滴に起源し、したがって、固有の単一の細胞に起源した。同じベッセルバーコードを含む配列について、観察された各異なる分子バーコードについて、配列決定された転写物は、単一の細胞由来の異なる転写物分子に起源した。同じベッセルバーコードを含む配列について、観察された各同じ分子バーコードについて、配列決定された転写物は、単一の細胞由来の同じ転写物分子(例えば、PCR重複)に起源した。 The VH and VL and / or Vα / Vβ and / or Vγ / Vδ chains can then be recovered from the vessel and PCR-enriched to add a next generation sequencing (NGS) tag. Libraries can be sequenced using a high-throughput sequencing platform, followed by repertoire diversity analysis, antibody frequency, CDR3 characterization, somatic hypermutation phylogenetic analysis, and the like. A database of precisely matched VH and VL and / or Vα / Vβ and / or Vγ / Vδ pairs can be generated by deconvolving Vessel and molecular barcode sequences. As each single immune cell is isolated in its respective vessel, for each vessel barcode observed twice, the sequenced transcripts originate from the same emulsion droplet and therefore have a unique Originated from a single cell. For sequences containing the same Bessel barcode, for each different molecular barcode observed, the sequenced transcripts originated from different transcript molecules from a single cell. For sequences containing the same vessel barcode, for each of the same molecular barcodes observed, the transcript sequenced originated from the same transcript molecule (eg, PCR overlap) from a single cell.

配列決定と並行して、ベッセルから回収されたVおよびVならびに/またはVα/Vβおよび/もしくはVγ/Vδ鎖のライブラリーは、抗体発現ベクター中にクローニングされ得、酵母ディスプレイスクリーニングのために共トランスフェクトされ得る。この同一のライブラリープールをクローニングすることは、開始時に生物学的試料を分割することと比較して好ましい方法であるが、それは、一部の稀な免疫細胞が、一方のアッセイまたは他方のアッセイのみにおいて捕捉されるからである。ヒト由来のVおよびVならびに/またはVαおよびVβならびに/またはVγおよびVδ鎖のライブラリーは、古典的なディスプレイアッセイと同様、対のマッチングが正確か不正確かに関わらず発現され得る。次いで、酵母ディスプレイが、潜在的抗体候補について富化するために、1つまたは複数の抗原標的に対して実行され得る。 In parallel with the sequencing, libraries of VH and VL and / or Vα / Vβ and / or Vγ / Vδ chains recovered from the vessel can be cloned into an antibody expression vector and used for yeast display screening. It can be co-transfected. Cloning this same library pool is a preferred method compared to splitting a biological sample at the outset, since some rare immune cells may be used in one or the other assay. Because it is captured only at Libraries of VH and VL and / or Vα and Vβ and / or Vγ and Vδ chains from humans can be expressed regardless of the exact or incorrect pair matching, as in classical display assays. Yeast display can then be performed on one or more antigen targets to enrich for potential antibody candidates.

酵母ディスプレイなどのディスプレイ技術から出現する陽性候補抗体は、配列決定され得、マッチさせた対のバーコードデータベースに対して問い合わせされ得る。各酵母ディスプレイされたVおよび/またはVαおよび/またはVγ鎖は、それぞれ、そのそれぞれのVまたはVβまたはVδ鎖に再びマッチされ得、各酵母が提示したVおよび/またはVβおよび/またはVδ鎖は、それぞれ、そのそれぞれのVまたはVαまたはVγ鎖に再びマッチされ得る。これらの正確に対合した候補は、哺乳動物細胞株において合成および発現され、目的の標的に対して機能的に検証される遺伝子であり得る。これらの候補は、完全ヒト抗体および/またはTCRであり得る。 Positive candidate antibodies emerging from display technologies such as yeast display can be sequenced and queried against a matched paired barcode database. Each yeast-displayed VH and / or Vα and / or Vγ chain can be rematched to its respective VL or Vβ or Vδ chain, respectively, and each yeast-displayed VL and / or Vβ and / or The Vδ chain can be rematched to its respective VH or Vα or Vγ chain, respectively. These precisely matched candidates can be genes that are synthesized and expressed in mammalian cell lines and functionally validated against the target of interest. These candidates can be fully human antibodies and / or TCRs.

試料
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドを含有する任意の試料を、本明細書に記載の方法で使用することができる。一般的に、細胞を含有する任意の試料を、本明細書に記載の方法で使用することができる。例えば、試料は、対象に由来する生物学的試料であってもよく、または対象に由来し、RNAもしくはDNAを含有する試料であってもよい。ポリヌクレオチドは、生物学的試料から抽出してもよく、または試料は、ポリヌクレオチドを抽出または精製せずに、本方法に直接供してもよい。試料は、抽出または単離されたDNAまたはRNAであってもよい。また、試料は、生物学的検体から抽出された全RNAもしくはDNA、cDNAライブラリー、ウイルス、またはゲノムDNAであってもよい。一実施形態では、ポリヌクレオチドは、タンパク質、脂質、および非鋳型核酸等の様々な他の成分を含有する生物学的試料から単離される。核酸鋳型分子は、動物、植物、細菌、真菌、または任意の他の細胞性生物から得られる任意の細胞性物質から得ることができる。ある特定の実施形態では、ポリヌクレオチドは、単一細胞から得られる。ポリヌクレオチドは、直接的に生物から、または生物から得られる生物学的試料から得ることができる。任意の組織または体液検体を、本発明で使用される核酸の供給源として使用することができる。また、ポリヌクレオチドは、初代細胞培養または細胞株等の培養細胞から単離してもよい。鋳型核酸がそこから得られる細胞または組織は、ウイルスまたは他の細胞内病原体に感染していてもよい。
Samples In some embodiments, any sample containing a polynucleotide can be used in the methods described herein. In general, any sample containing cells can be used in the methods described herein. For example, the sample can be a biological sample from a subject, or a sample from a subject and containing RNA or DNA. The polynucleotide may be extracted from a biological sample, or the sample may be subjected directly to the method without extracting or purifying the polynucleotide. The sample can be extracted or isolated DNA or RNA. The sample may also be total RNA or DNA, a cDNA library, a virus, or genomic DNA extracted from a biological specimen. In one embodiment, the polynucleotide is isolated from a biological sample containing various other components such as proteins, lipids, and non-template nucleic acids. The nucleic acid template molecule can be obtained from any cellular material obtained from animals, plants, bacteria, fungi, or any other cellular organism. In certain embodiments, the polynucleotide is obtained from a single cell. Polynucleotides can be obtained directly from an organism or from a biological sample obtained from an organism. Any tissue or body fluid sample can be used as a source of the nucleic acids used in the present invention. Polynucleotides may also be isolated from cultured cells, such as primary cell cultures or cell lines. The cell or tissue from which the template nucleic acid is obtained may be infected with a virus or other intracellular pathogen.

ある特定の実施形態では、抗体またはTCR産出免疫細胞を、免疫されているか、または感染症、がん、自己免疫状態、もしくは任意の他の疾患を罹患しているヒトまたは他の動物等の、ヒトまたは他の動物等の対象または宿主の血液または他の生物学的試料から単離して、臨床的に重要である可能性がある、病原体特異的、腫瘍特異的、および/または疾患特異的な抗体またはTCRを識別することができる。例えば、ヒトは、疾患を有すると診察されていてもよく、疾患の症状を示しているが、疾患を有すると診察されていなくてもよく、または疾患の症状を示していなくてもよい。例えば、ヒトは、感染因子(例えば、ウイルス、細菌、寄生動物、プリオン等)、抗原、もしくは疾患に曝されたヒト、および/または感染因子(例えば、ウイルス、細菌、寄生動物、プリオン等)、抗原、もしくは疾患に対する有用な抗体またはTCRを作ることができるヒトであってもよい。例えば、動物は、感染因子(例えば、ウイルス、細菌、寄生動物、プリオン等)、抗原、もしくは疾患に曝された動物、および/または感染因子(例えば、ウイルス、細菌、寄生動物、プリオン等)、抗原、もしくは疾患に対する有用な抗体またはTCRを作ることができる動物であってもよい。免疫された宿主に由来するある特定の免疫細胞は、問題となっている1つもしくは複数の標的抗原および/または1つもしくは複数の未知抗原に対する抗体またはTCRを作る。本発明では、リンパ球プールは、抗体鎖が配列決定されるか、抗体が作られるか、または発現ライブラリーが作られる前に、蛍光活性化細胞ソーティング(FACS)、磁気活性化細胞ソーティング(MACS)を使用した細胞のスクリーニングおよびソーティング、パニング法、または免疫細胞ライブラリー等の、試料に由来する複数の免疫細胞を生成するための他のスクリーニング方法等の、任意の好適な方法により所望の免疫細胞を濃縮することができる。異なる抗体を発現する免疫細胞のほんの少数のサブセット、したがって可変ドメインのほんの少数の天然由来の組合せを提供するに過ぎない従来技術の濃縮方法とは対照的に、本発明の免疫細胞ライブラリーは、異なる抗体またはTCRを発現する個々の免疫細胞の少なくとも2つのサブセットを含有する。例えば、本発明の免疫細胞ライブラリーは、異なる抗体またはTCRを発現する個々の免疫細胞の、少なくとも5、10、100、250、500、750、1000、2500、5000、10000、25000、50000、75000、10000、250000、500000、750000、1000000、2500000、5000000、7500000、または10000000個のサブセットを含有していてもよい。本発明の方法は、免疫細胞回収を最大化し、非常に高度な多様性をもたらす。   In certain embodiments, the antibodies or TCR-producing immune cells are immunized or infected, such as a human or other animal, such as a human or other animal with an infection, cancer, autoimmune condition, or any other disease. Pathogen-specific, tumor-specific, and / or disease-specific that may be isolated from the blood or other biological sample of a subject or host, such as a human or other animal, and may be of clinical significance Antibodies or TCRs can be identified. For example, a human may have been diagnosed with a disease and have shown symptoms of the disease, but may not have been diagnosed with the disease or may have no symptoms of the disease. For example, a human can be a human who has been exposed to an infectious agent (eg, a virus, bacterium, parasite, prion, etc.), an antigen, or a disease, and / or an infectious agent (eg, a virus, bacterium, parasite, prion, etc.), It may be an antigen, or a human capable of producing useful antibodies or TCRs against the disease. For example, the animal can be an animal that has been exposed to an infectious agent (eg, a virus, bacterium, parasite, prion, etc.), an antigen, or a disease, and / or an infectious agent (eg, a virus, bacterium, parasite, prion, etc.), It may be an animal capable of producing an antigen or a useful antibody or TCR against a disease. Certain immune cells from the immunized host make antibodies or TCRs against one or more target antigens and / or one or more unknown antigens of interest. In the present invention, the lymphocyte pool is subjected to fluorescence activated cell sorting (FACS), magnetically activated cell sorting (MACS) before the antibody chains are sequenced, antibodies are made, or an expression library is made. ) Using any suitable method, such as screening and sorting of cells using panning methods, or other screening methods for generating multiple immune cells from a sample, such as an immune cell library. Cells can be concentrated. In contrast to the prior art enrichment methods that provide only a small subset of immune cells expressing different antibodies, and thus only a small number of naturally occurring combinations of variable domains, the immune cell libraries of the present invention comprise: It contains at least two subsets of individual immune cells expressing different antibodies or TCRs. For example, the immune cell library of the present invention comprises at least 5, 10, 100, 250, 500, 750, 1000, 2500, 5000, 10,000, 25,000, 50,000, 75,000 of individual immune cells expressing different antibodies or TCRs. It may contain 10,000, 250,000, 500,000, 750,000, 1,000,000, 25,000,000, 5,000,000, 75,000,000, or 10,000,000 subsets. The method of the invention maximizes immune cell recovery and results in a very high degree of diversity.

T細胞は、末梢血液単核細胞、骨髄、胸腺、組織生検、腫瘍、リンパ節組織、腸管関連リンパ組織、粘膜関連リンパ組織、脾臓組織、または任意の他のリンパ組織、および腫瘍を含む、いくつかの供給源から得ることができる。T細胞は、T細胞株から、および自己由来または同種異系の供給源から得ることができる。T細胞は、単一の個体または個体の集団、例えば、全てが、がんまたは感染症等の同じ疾患を罹患している個体の集団から得てもよい。一部の実施形態では、個体の循環血液に由来する細胞が、アフェレーシスまたは白血球アフェレーシスにより得られる。アフェレーシス産物は、典型的には、T細胞、単球、顆粒球、B細胞、他の有核白血球細胞、赤血球細胞、および血小板を含む、リンパ球を含有する。一実施形態では、アフェレーシスまたは白血球アフェレーシスにより収集した細胞を洗浄して、血漿画分を除去し、細胞を、その後の処理ことに適切な緩衝液または培地に配置してもよい。本発明の一実施形態では、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)で細胞を洗浄する。代替的な実施形態では、洗浄溶液は、カルシウムを欠如しており、マグネシウムを欠如していてもよく、または全てではないが、多くの2価カチオンを欠如していてもよい。当業者であれば直ちに理解するように、洗浄ステップは、半自動「フロースルー」遠心分離機を使用すること等の、当業者に公知の方法により達成することができる。洗浄後、細胞を、例えば、Ca++/Mg++を含まないPBS等の、様々な生体適合性緩衝液に再懸濁してもよい。あるいは、アフェレーシス試料の望ましくない成分を除去し、細胞を培養培地に直接再懸濁してもよい。他の実施形態では、T細胞は、赤血球細胞を溶解し、PERCOLL(商標)勾配で遠心分離することにより、末梢血リンパ球から単離される。CD28、CD4、CD8、CD45RA、およびCD45ROT細胞等のT細胞の特定の部分集団を、ポジティブまたはネガティブ選択技法により、さらに単離してもよい。例えば、CD3、CD28T細胞は、CD3/CD28コンジュゲート磁気ビーズ(例えば、DYNABEADS(登録商標)M−450 CD3/CD28 T Cell Expander)を使用して、ポジティブ選択することができる。一部の実施形態では、ネガティブ選択によるT細胞集団の濃縮は、ネガティブ選択された細胞に固有な表面マーカーに対する抗体を組み合わせて達成することができる。1つのそのような方法は、ネガティブ選択された細胞に存在する細胞表面マーカーに対するモノクローナル抗体のカクテルが使用されるネガティブ磁気免疫接着またはフローサイトメトリーによる細胞ソーティングおよび/またはセル選択法である。例えば、ネガティブ選択によりCD4細胞を濃縮するため、モノクローナル抗体カクテルは、典型的には、CD14、CD20、CD11b、CD16、HLA−DR、およびCD8に対する抗体を含む。刺激用のT細胞を調製するための別の方法は、洗浄ステップ後に細胞を凍結することであり、これには、単球除去ステップが必要とされない。理論に束縛されることは望まないが、凍結およびその後の解凍ステップは、細胞集団中の顆粒球およびある程度までは単球を除去することにより、より均一な産物を提供する。血漿および血小板を除去する洗浄ステップの後、細胞を、凍結用溶液に懸濁してもよい。多くの凍結用溶液およびパラメータが当技術分野で公知であり、それらは、本状況で有用となるだろうが、1つの方法は、20%DMSOおよび8%ヒト血清アルブミン(HSA)を含有するPBSまたは他の好適な細胞凍結用培地を使用することを含む。その後、これを、DMSOおよびHSAの終濃度がそれぞれ10%および4%となるように培地で1:1に希釈する。その後、細胞を、毎分1℃で−80℃に凍結し、液体窒素貯蔵タンクの気相に保管する。 T cells include peripheral blood mononuclear cells, bone marrow, thymus, tissue biopsy, tumor, lymph node tissue, gut-associated lymphoid tissue, mucosa-associated lymphoid tissue, spleen tissue, or any other lymphoid tissue, and tumors. It can be obtained from several sources. T cells can be obtained from T cell lines and from autologous or allogeneic sources. The T cells may be obtained from a single individual or a population of individuals, for example, a population of individuals who all suffer from the same disease, such as cancer or infectious disease. In some embodiments, cells from the individual's circulating blood are obtained by apheresis or leukocyte apheresis. Apheresis products typically contain lymphocytes, including T cells, monocytes, granulocytes, B cells, other nucleated white blood cells, red blood cells, and platelets. In one embodiment, cells collected by apheresis or leukocyte apheresis may be washed to remove the plasma fraction, and the cells may be placed in a buffer or medium suitable for subsequent processing. In one embodiment of the invention, cells are washed with phosphate buffered saline (PBS). In alternative embodiments, the cleaning solution may lack calcium, may lack magnesium, or may lack many, but not all, divalent cations. As those skilled in the art will immediately appreciate, the washing step can be accomplished by methods known to those skilled in the art, such as using a semi-automated "flow-through" centrifuge. After washing, the cells may be resuspended in various biocompatible buffers, such as, for example, Ca ++ / Mg ++ free PBS. Alternatively, undesired components of the apheresis sample may be removed and the cells may be resuspended directly in the culture medium. In other embodiments, T cells are isolated from peripheral blood lymphocytes by lysing red blood cells and centrifuging on a PERCOLL ™ gradient. Certain subpopulations of T cells, such as CD28 + , CD4 + , CD8 + , CD45RA + , and CD45RO + T cells, may be further isolated by positive or negative selection techniques. For example, CD3 + , CD28 + T cells can be positively selected using CD3 / CD28 conjugated magnetic beads (eg, DYNABEADS® M-450 CD3 / CD28 T Cell Expander). In some embodiments, enrichment of the T cell population by negative selection can be achieved by combining antibodies against surface markers specific to the negatively selected cells. One such method is cell sorting and / or cell selection by negative magnetic immunoadhesion or flow cytometry using a cocktail of monoclonal antibodies to cell surface markers present on the negatively selected cells. For example, to enrich CD4 + cells by negative selection, monoclonal antibody cocktails typically include antibodies to CD14, CD20, CD11b, CD16, HLA-DR, and CD8. Another method for preparing T cells for stimulation is to freeze the cells after a washing step, which does not require a monocyte removal step. Without wishing to be bound by theory, the freezing and subsequent thawing steps provide a more uniform product by removing granulocytes and, to some extent, monocytes in the cell population. After a washing step to remove plasma and platelets, the cells may be suspended in a freezing solution. Although many freezing solutions and parameters are known in the art and they will be useful in this context, one method is to use PBS containing 20% DMSO and 8% human serum albumin (HSA). Or using other suitable cell freezing media. It is then diluted 1: 1 with medium so that the final concentrations of DMSO and HSA are 10% and 4%, respectively. The cells are then frozen at -80 ° C at 1 ° C per minute and stored in the gas phase in a liquid nitrogen storage tank.

一部の実施形態では、非免疫ヒトドナーまたは非ヒトドナーに由来する免疫細胞が利用される。動物のナイーブレパートリー(抗原負荷前のレパートリー)は、中程度の親和性(約1×10−6〜1×10−7MのK)で本質的にあらゆる非自己分子に結合することができる抗体またはTCRを動物に提供する。抗体またはTCR結合部位の配列多様性は、生殖系列に直接にはコードされていないが、V遺伝子セグメントからコンビナトリアル様式でアセンブルされる。免疫処置は、上述のような、免疫原に結合して増殖し(クローン拡大)、対応する抗体を分泌するV−VまたはVα−VβまたはVγ−Vδ組合せを作る任意の免疫細胞を誘発する。しかしながら、免疫されていない対象に由来する脾臓細胞および/または免疫細胞もしくは他の末梢血リンパ球(PBL)を使用することにより、考え得る抗体またはTCRレパートリーのより良好な提示を提供することができ、また、その後、任意の動物種を使用してB細胞またはT細胞抗体またはTCRライブラリーを構築することを可能にする。 In some embodiments, a non-immunized human donor or immune cells from a non-human donor are utilized. Animal naive repertoire (repertoire before antigen challenge) can be coupled to essentially any non-self molecule with moderate affinity (K A of about 1 × 10 -6 ~1 × 10 -7 M) The antibody or TCR is provided to the animal. The sequence diversity of the antibody or TCR binding site is not directly encoded in the germline, but is assembled in a combinatorial fashion from V gene segments. Immunization, as described above, attached to the immunogen to proliferate (clonal expansion), corresponding to elicit any immune cells making V H -V L or V.alpha-V? Or V.gamma-V8 combined secrete antibodies I do. However, the use of spleen cells and / or immune cells or other peripheral blood lymphocytes (PBLs) from non-immunized subjects can provide a better presentation of possible antibodies or TCR repertoires. Also, subsequently, any animal species can be used to construct a B cell or T cell antibody or TCR library.

一部の場合では、試験に十分な核酸を得るため、少なくとも0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.5、1、2、3、4、5、10、20、25、30、35、40、45、または50mLの血液容積を採取する。   In some cases, at least 0.001, 0.005, 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, A blood volume of 10, 20, 25, 30, 35, 40, 45, or 50 mL is collected.

一部の場合では、出発物質は末梢血である。末梢血細胞は、特定の細胞タイプ(例えば、単核細胞、赤血球細胞、CD4細胞、CD8細胞、免疫細胞、T細胞、またはNK細胞等)を濃縮することができる。また、末梢血細胞は、特定の細胞タイプ(例えば、単核細胞、赤血球細胞、CD4細胞、CD8細胞、免疫細胞、T細胞、またはNK細胞等)を選択的に枯渇させることができる。 In some cases, the starting material is peripheral blood. Peripheral blood cells can enrich for specific cell types (eg, monocytes, red blood cells, CD4 + cells, CD8 + cells, immune cells, T cells, or NK cells, etc.). In addition, peripheral blood cells can selectively deplete specific cell types (eg, mononuclear cells, red blood cells, CD4 + cells, CD8 + cells, immune cells, T cells, or NK cells, etc.).

一部の場合では、出発物質は、固形組織を含む組織試料であってもよく、非限定的な例としては、脳、肝臓、肺、腎臓、前立腺、卵巣、脾臓、リンパ節(扁桃腺を含む)、甲状腺、膵臓、心臓、骨格筋、腸、喉頭、食道、および胃が挙げられる。他の場合では、出発物質は、核酸を含有する細胞、免疫細胞、および特にB細胞またはT細胞であってもよい。一部の場合では、出発物質は、遺伝物質を得ることができる、任意の生物に由来する、核酸を含有する試料であってもよい。一部の場合では、試料は、流体、例えば、血液、唾液、リンパ液、または尿である。   In some cases, the starting material can be a tissue sample containing solid tissue, including, but not limited to, brain, liver, lung, kidney, prostate, ovary, spleen, lymph nodes (such as tonsils). Thyroid, pancreas, heart, skeletal muscle, intestine, larynx, esophagus, and stomach. In other cases, the starting material may be cells containing nucleic acids, immune cells, and especially B cells or T cells. In some cases, the starting material may be a nucleic acid-containing sample from any organism from which genetic material can be obtained. In some cases, the sample is a fluid, for example, blood, saliva, lymph, or urine.

試料は、ある状態を有する対象から採取することができる。一部の場合では、試料が採取される対象は、患者、例えば、がん患者、またはがんを有する疑いのある患者であってもよい。対象は、哺乳動物、例えばヒトであってもよく、雄または雌であってもよい。一部の場合では、雌は妊娠している。試料は、腫瘍生検であってもよい。生検は、例えば、医師、医師助手、看護師、獣医、歯科医、脊椎指圧師、医療補助員、皮膚科医、がん専門医、胃腸科専門医、または外科医を含む医療従事者により実施されてもよい。   A sample can be taken from a subject having a condition. In some cases, the subject from which the sample is taken may be a patient, eg, a cancer patient, or a patient suspected of having cancer. The subject can be a mammal, eg, a human, and can be male or female. In some cases, the female is pregnant. The sample may be a tumor biopsy. The biopsy is performed by a healthcare professional, including, for example, a physician, physician assistant, nurse, veterinarian, dentist, spine acupuncture, medical assistant, dermatologist, oncologist, gastroenterologist, or surgeon. Is also good.

一部の場合では、非核酸物質を、酵素処理(プロテアーゼ消化等)を使用して出発物質から除去してもよい。   In some cases, non-nucleic acid material may be removed from the starting material using an enzymatic treatment (such as protease digestion).

一部の場合では、EDTAを含むがそれに限定されないマグネシウムキレート剤を含有する装置内に血液を収集し、4℃で保管する。任意選択で、EGTAを含むがそれに限定されないカルシウムキレート剤を添加してもよい。別の場合では、これらに限定されないが、ホルムアルデヒド、ホルムアルデヒド誘導体、ホルマリン、グルタルアルデヒド、グルタルアルデヒド誘導体、タンパク質架橋剤、核酸架橋剤、タンパク質および核酸架橋剤、第一級アミン反応性架橋剤、スルフヒドリル反応性架橋剤、スルフヒドリル付加またはジスルフィド還元、炭水化物反応性架橋剤、カルボキシル反応性架橋剤、光反応性架橋剤、または切断可能架橋剤を含む、細胞溶解阻害剤を血液に添加する。   In some cases, blood is collected and stored at 4 ° C. in a device containing a magnesium chelator, including but not limited to EDTA. Optionally, a calcium chelator, including but not limited to EGTA, may be added. In other cases, but not limited to, formaldehyde, formaldehyde derivatives, formalin, glutaraldehyde, glutaraldehyde derivatives, protein crosslinkers, nucleic acid crosslinkers, protein and nucleic acid crosslinkers, primary amine reactive crosslinkers, sulfhydryl reactions A cytolytic inhibitor is added to the blood, including a reactive crosslinker, sulfhydryl addition or disulfide reduction, a carbohydrate reactive crosslinker, a carboxyl reactive crosslinker, a photoreactive crosslinker, or a cleavable crosslinker.

一部の場合では、抽出された物質が、一本鎖RNA、二本鎖RNA、またはDNA−RNAハイブリッドを含む場合、これら分子は、本分野で公知の技法を使用して二本鎖DNAに変換することができる。例えば、逆転写酵素を用いて、RNA分子からDNAを合成してもよい。一部の場合では、RNAのDNAへの変換は、リンカー断片をRNAにライゲーションさせる事前ライゲーションステップを必要とする場合があり、ユニバーサルプライマーを使用することにより、逆転写の開始が可能になる。他の場合では、例えば、mRNA分子のポリAテールを使用して、逆転写を開始させることができる。DNAへの変換後、一部の場合では、本明細書に詳述されている方法を使用して、所望の配列をさらに捕捉、選択、タグ化、または単離することができる。   In some cases, where the extracted material comprises single-stranded RNA, double-stranded RNA, or DNA-RNA hybrids, these molecules are converted to double-stranded DNA using techniques known in the art. Can be converted. For example, DNA may be synthesized from RNA molecules using reverse transcriptase. In some cases, conversion of RNA to DNA may require a pre-ligation step to ligate the linker fragment to the RNA, and the use of universal primers allows the initiation of reverse transcription. In other cases, reverse transcription can be initiated, for example, using the polyA tail of the mRNA molecule. After conversion to DNA, in some cases, the desired sequences can be further captured, selected, tagged, or isolated using the methods detailed herein.

核酸分子としては、デオキシリボ核酸(DNA)および/またはリボ核酸(RNA)が挙げられる。核酸分子は、合成であってもよく、または天然由来の供給源に由来していてもよい。一実施形態では、核酸分子は、タンパク質、脂質、および非鋳型核酸等の様々な他の成分を含有する生物学的試料から単離される。核酸鋳型分子は、動物、植物、細菌、真菌、または任意の他の細胞性生物から得される任意の細胞性物質から得ることができる。ある特定の実施形態では、核酸分子は、単一細胞から得られる。本発明で使用される生物学的試料としては、ウイルス粒子または調製物が挙げられる。核酸分子は、直接的に生物から、または生物から得られる生物学的試料、例えば、血液、尿、脳脊髄液、精液、唾液、痰、糞便、および組織から得ることができる。任意の組織または体液検体を、本発明で使用される核酸の供給源として使用することができる。また、核酸分子は、初代細胞培養または細胞株等の培養細胞から単離してもよい。鋳型核酸がそこから得られる細胞または組織は、ウイルスまたは他の細胞内病原体に感染していてもよい。   Nucleic acid molecules include deoxyribonucleic acid (DNA) and / or ribonucleic acid (RNA). Nucleic acid molecules may be synthetic or derived from naturally occurring sources. In one embodiment, the nucleic acid molecule is isolated from a biological sample containing various other components such as proteins, lipids, and non-template nucleic acids. The nucleic acid template molecule can be obtained from any cellular material obtained from an animal, plant, bacterium, fungus, or any other cellular organism. In certain embodiments, the nucleic acid molecule is obtained from a single cell. Biological samples used in the present invention include virus particles or preparations. Nucleic acid molecules can be obtained directly from an organism or from biological samples obtained from an organism, such as blood, urine, cerebrospinal fluid, semen, saliva, sputum, feces, and tissues. Any tissue or body fluid sample can be used as a source of the nucleic acids used in the present invention. Nucleic acid molecules may also be isolated from cultured cells, such as primary cell cultures or cell lines. The cell or tissue from which the template nucleic acid is obtained may be infected with a virus or other intracellular pathogen.

また、試料は、生物学的検体から抽出される全RNA、cDNAライブラリー、ウイルス、またはゲノムDNAであってもよい。ある特定の実施形態では、核酸分子は、タンパク質、酵素、基質、抗体、結合材、ビーズ、小分子、ペプチド、または任意の他の分子等の他の標的分子に結合されている。一般的に、核酸は、SambrookおよびRussell、Molecular Cloning: A Laboratory Manual、第3版、Cold Spring Harbor、N.Y.(2001年)に記載されているもの等の様々な技法により生物学的試料から抽出することができる。核酸分子は、一本鎖、二本鎖、または一本鎖領域を有する二本鎖(例えば、ステムおよびループ構造)であってもよい。   The sample may also be total RNA, a cDNA library, a virus, or genomic DNA extracted from a biological specimen. In certain embodiments, the nucleic acid molecule is conjugated to another target molecule, such as a protein, enzyme, substrate, antibody, binder, bead, small molecule, peptide, or any other molecule. In general, nucleic acids are extracted from biological samples by various techniques, such as those described in Sambrook and Russell, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Third Edition, Cold Spring Harbor, NY (2001). be able to. The nucleic acid molecule can be single-stranded, double-stranded, or double-stranded (eg, a stem and loop structure) having a single-stranded region.

DNA抽出法は、当技術分野で周知である。古典的なDNA単離プロトコールは、フェノールおよびクロロホルムの混合物等の有機溶媒を使用して抽出し、その後エタノールで析出させることに基づく(J. Sambrookら、「Molecular Cloning: A Laboratory Manual」、1989年、第2版、Cold Spring Harbour Laboratory Press: New York、N.Y.)。他の方法としては、以下のものが挙げられる:塩析DNA抽出法(P. Sunnucksら、Genetics、1996年、144巻:747〜756頁;S. M. Aljanabiら、Nucl. Acids Res.、1997年、25巻:4692〜4693頁)、トリメチルアンモニウム臭化物塩DNA抽出法(S. Gustincichら、BioTechniques、1991年、11巻:298〜302頁)、およびグアニジウムチオシアネートDNA抽出法(J. B. W. Hammondら、Biochemistry、1996年、240巻:298〜300頁)。生物学的試料からDNAを抽出するための様々なキットが、商業的に入手可能である(例えば、BD Biosciences Clontech(パロアルト、カリフォルニア州):Epicentre Technologies(マディソン、ウィスコンシン州);Gentra Systems,Inc.(ミネアポリス、ミネソタ州);MicroProbe Corp.(ボセル、ワシントン州);Organon Teknika(ダーラム、ノースカロライナ州);およびQiagen Inc.(バレンシア、カリフォルニア州))。   DNA extraction methods are well known in the art. Classical DNA isolation protocols are based on extraction using an organic solvent, such as a mixture of phenol and chloroform, followed by precipitation with ethanol (J. Sambrook et al., "Molecular Cloning: A Laboratory Manual", 1989). , Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press: New York, NY). Other methods include the following: salting out DNA extraction method (P. Sunnucks et al., Genetics, 1996, 144: 747-756; SM Aljanabi et al., Nucl. Acids Res., 1997; 25: 4692-4693), trimethylammonium bromide salt DNA extraction method (S. Gustincich et al., BioTechniques, 1991, 11: 298-302), and guanidium thiocyanate DNA extraction method (JBW Hammond et al., Biochemistry). 1996, 240: 298-300). Various kits for extracting DNA from biological samples are commercially available (eg, BD Biosciences Clontech (Palo Alto, CA): Epicentre Technologies (Madison, Wis.); Gentra Systems, Inc. MicroProbe Corp. (Bothell, WA); Organon Teknika (Durham, NC); and Qiagen Inc. (Valencia, CA).

また、RNA抽出法は、当技術分野で周知であり(例えば、J. Sambrookら、「Molecular Cloning: A Laboratory Manual」、1989年、第211版、Cold Spring Harbour Laboratory Press: New York)、および体液からRNAを抽出するためのキットは、商業的に入手可能である(例えば、Ambion,Inc.(オースティン、テキサス州);Amersham Biosciences(ピスカタウエイ、ニュージャージー州);BD Biosciences Clontech(パロアルト、カリフォルニア州);BioRad Laboratories(ハーキュリーズ、カリフォルニア州);Dynal Biotech Inc.(レークサクセス、ニューヨーク州);Epicentre Technologies(マディソン、ウィスコンシン州);Gentra Systems,Inc.(ミネアポリス、ミネソタ州);GIBCO BRL(ゲイサーズバーグ、メリーランド州);Invitrogen Life Technologies(カールズバッド、カリフォルニア州);MicroProbe Corp.(ボセル、ワシントン州);Organon Teknika(ダーラム、ノースカロライナ州);Promega,Inc.(マディソン、ウィスコンシン州);およびQiagen Inc.(バレンシア、カリフォルニア州))。   RNA extraction methods are also well known in the art (eg, J. Sambrook et al., "Molecular Cloning: A Laboratory Manual", 1989, 211st edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press: New York), and bodily fluids. Kits for extracting RNA from are commercially available (eg, Ambion, Inc. (Austin, TX); Amersham Biosciences (Piscataway, NJ); BD Biosciences Clontech (Palo Alto, CA); BioRad Laboratories (Hercules, Calif.); Dynal Biotech Inc. (Lake Success, NY); Epicenter Technologies (Madison, Wis.) Gentra Systems, Inc. (Minneapolis, MN); GIBCO BRL (Gaithersburg, MD); Invitrogen Life Technologies (Carlsbad, CA); MicroProbe Corp., Oklahoma, Oregon; Promega, Inc. (Madison, Wis.); And Qiagen Inc. (Valencia, CA).

1つまたは複数の試料は、1つまたは複数の供給源に由来していてもよい。1つまたは複数の試料は、2つまたはそれよりも多くの供給源に由来していてもよい。1つまたは複数の試料は、1つまたは複数の対象に由来していてもよい。1つまたは複数の試料は、2つまたはそれよりも多くの対象に由来していてもよい。1つまたは複数の試料は、同じ対象に由来していてもよい。1つまたは複数の対象は、同じ種に由来していてもよい。1つまたは複数の対象は、異なる種に由来していてもよい。1つまたは複数の対象は、健常であってもよい。1つまたは複数の対象は、疾患、障害、または状態により影響を受けていてもよい。   The one or more samples may be from one or more sources. One or more samples may be from two or more sources. The one or more samples may be from one or more subjects. The one or more samples may be from two or more subjects. The one or more samples may be from the same subject. The one or more subjects may be from the same species. The one or more subjects may be from different species. One or more subjects may be healthy. One or more subjects may be affected by the disease, disorder, or condition.

一部の実施形態では、試料は、血液、唾液、リンパ液、尿、脳脊髄液、精液、痰、糞便、または組織ホモジネート等の流体である。   In some embodiments, the sample is a fluid such as blood, saliva, lymph, urine, cerebrospinal fluid, semen, sputum, feces, or tissue homogenate.

試料は、ある状態を有する対象から採取されてもよい。一部の実施形態では、試料が採取される対象は、患者、例えば、がん患者、またはがんを有する疑いのある患者であってもよい。対象は、哺乳動物、例えばヒトであってもよく、雄または雌であってもよい。一部の実施形態では、雌は妊娠している。試料は、腫瘍生検であってもよい。生検は、例えば、医師、医師助手、看護師、獣医、歯科医、脊椎指圧師、医療補助員、皮膚科医、がん専門医、胃腸科専門医、または外科医を含む医療従事者により実施されてもよい。   The sample may be taken from a subject having a condition. In some embodiments, the subject from which the sample is taken may be a patient, for example, a cancer patient, or a patient suspected of having cancer. The subject can be a mammal, eg, a human, and can be male or female. In some embodiments, the female is pregnant. The sample may be a tumor biopsy. The biopsy is performed by a healthcare professional, including, for example, a physician, physician assistant, nurse, veterinarian, dentist, spine acupuncture, medical assistant, dermatologist, oncologist, gastroenterologist, or surgeon. Is also good.

一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、タンパク質、酵素、基質、抗体、結合材、ビーズ、小分子、ペプチド、または任意の他の分子等の他の標的分子に結合されている。一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、固体支持体に結合されていない。核酸は、様々な技法により生物学的試料から抽出することができる(Sambrookら、Molecular Cloning: A Laboratory Manual、第3版、Cold Spring Harbor、N.Y.(2001年))。   In some embodiments, the polynucleotide is conjugated to another target molecule, such as a protein, enzyme, substrate, antibody, binder, bead, small molecule, peptide, or any other molecule. In some embodiments, the polynucleotide is not attached to a solid support. Nucleic acids can be extracted from biological samples by various techniques (Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Third Edition, Cold Spring Harbor, NY (2001)).

一部の実施形態では、試料は唾液である。一部の実施形態では、試料は全血である。一部の場合では、試験に十分な量のポリヌクレオチドを得るため、少なくとも約0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.5、1、2、3、4、5、10、20、25、30、35、40、45、または50mLの血液容積を採取する。一部の実施形態では、血液は、EDTAを含むがそれに限定されないマグネシウムキレート剤を含有する装置内に収集することができ、4℃で保管される。任意選択で、EGTAを含むがそれに限定されないカルシウムキレート剤を添加してもよい。   In some embodiments, the sample is saliva. In some embodiments, the sample is whole blood. In some cases, to obtain a sufficient amount of polynucleotide for testing, at least about 0.001, 0.005, 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, 1, 2, 3, A blood volume of 4, 5, 10, 20, 25, 30, 35, 40, 45, or 50 mL is collected. In some embodiments, blood can be collected in a device containing a magnesium chelator, including but not limited to EDTA, and stored at 4 ° C. Optionally, a calcium chelator, including but not limited to EGTA, may be added.

一部の実施形態では、これらに限定されないが、ホルムアルデヒド、ホルムアルデヒド誘導体、ホルマリン、グルタルアルデヒド、グルタルアルデヒド誘導体、タンパク質架橋剤、核酸架橋剤、タンパク質および核酸架橋剤、第一級アミン反応性架橋剤、スルフヒドリル反応性架橋剤、スルフヒドリル付加またはジスルフィド還元、炭水化物反応性架橋剤、カルボキシル反応性架橋剤、光反応性架橋剤、または切断可能架橋剤を含む、細胞溶解阻害剤を血液に添加する。一部の実施形態では、非核酸物質を、酵素処理(プロテアーゼ消化等)を使用して出発物質から除去してもよい。   In some embodiments, but not limited to, formaldehyde, formaldehyde derivatives, formalin, glutaraldehyde, glutaraldehyde derivatives, protein crosslinkers, nucleic acid crosslinkers, protein and nucleic acid crosslinkers, primary amine reactive crosslinkers, A cytolysis inhibitor, including a sulfhydryl-reactive crosslinker, sulfhydryl addition or disulfide reduction, a carbohydrate-reactive crosslinker, a carboxyl-reactive crosslinker, a photoreactive crosslinker, or a cleavable crosslinker, is added to blood. In some embodiments, non-nucleic acid material may be removed from the starting material using an enzymatic treatment (such as protease digestion).

複数の試料は、少なくとも2、3、4、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、または100個、またはそれよりも多くの試料を含んでいてもよい。複数の試料は、少なくとも約100、200、300、400、500、600、700、800、900、または1000個、またはそれよりも多くの試料を含んでいてもよい。複数の試料は、少なくとも約1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000個の試料、9000、または10,000個の試料、または100,000個の試料、または1,000,000個、またはそれよりも多くの試料を含んでいてもよい。複数の試料は、少なくとも約10,000個の試料を含んでいてもよい。   The plurality of samples may include at least 2, 3, 4, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, or 100, or more samples. The plurality of samples may include at least about 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, or 1000, or more samples. The plurality of samples may be at least about 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000 samples, 9000 or 10,000 samples, or 100,000 samples, or 1,000,000. It may contain one or more samples. The plurality of samples may include at least about 10,000 samples.

第1の試料中の1つまたは複数のポリヌクレオチドは、第2の試料中の1つまたは複数のポリヌクレオチドと異なっていてもよい。第1の試料中の1つまたは複数のポリヌクレオチドは、複数の試料中の1つまたは複数のポリヌクレオチドと異なっていてもよい。試料中の1つまたは複数のポリヌクレオチドは、少なくとも約80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%配列同一性を含んでいてもよい。一部の実施形態では、試料中の1つまたは複数のポリヌクレオチドは、約100、90、80、70、60、50、40、30、25、20、25、10、9、8、7、6、5、4、3、2、または1つ未満のヌクレオチドまたは塩基対が異なっていてもよい。複数の試料の1つまたは複数の試料中の複数のポリヌクレオチドは、2つまたはそれよりも多くの同一配列を含んでいてもよい。複数の試料の1つまたは複数中の総ポリヌクレオチドの少なくとも約1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%、または100%が、同じ配列を含んでいてもよい。複数の試料の1つまたは複数の試料中の複数のポリヌクレオチドは、少なくとも2つの異なる配列を含んでいてもよい。複数の試料の1つまたは複数中の総ポリヌクレオチドの少なくとも約5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%が、少なくとも2つの異なる配列を含んでいてもよい。一部の実施形態では、1つまたは複数のポリヌクレオチドは、互いのバリアントである。例えば、1つまたは複数のポリヌクレオチドは、遺伝子多型または他のタイプの突然変異を含有していてもよい。別の例では、1つまたは複数のポリヌクレオチドは、スプライスバリアントである。   One or more polynucleotides in the first sample may be different from one or more polynucleotides in the second sample. One or more polynucleotides in the first sample may be different from one or more polynucleotides in the plurality of samples. One or more polynucleotides in the sample may include at least about 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, or 100% sequence identity. . In some embodiments, the one or more polynucleotides in the sample comprises about 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 25, 20, 25, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, or less than one nucleotide or base pair may be different. The plurality of polynucleotides in one or more samples of the plurality of samples may include two or more identical sequences. At least about 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20% of the total polynucleotides in one or more of the plurality of samples %, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 97%, 98%, 99%, or 100% may contain the same sequence. The plurality of polynucleotides in one or more of the plurality of samples may include at least two different sequences. At least about 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60% of the total polynucleotides in one or more of the plurality of samples. %, 65%, 70%, 75%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, or 100% may comprise at least two different sequences. In some embodiments, one or more polynucleotides are variants of each other. For example, one or more polynucleotides may contain genetic polymorphisms or other types of mutations. In another example, one or more of the polynucleotides is a splice variant.

第1の試料は、1つまたは複数の細胞を含んでいてもよく、第2の試料は、1つまたは複数の細胞を含んでいてもよい。第1の試料の1つまたは複数の細胞は、第2の試料の1つまたは複数の細胞と同じ細胞タイプであってもよい。第1の試料の1つまたは複数の細胞は、複数の試料の1つまたは複数の異なる細胞と異なる細胞タイプであってもよい。   The first sample may include one or more cells, and the second sample may include one or more cells. One or more cells of the first sample may be of the same cell type as one or more cells of the second sample. One or more cells of the first sample may be of a different cell type than one or more different cells of the plurality of samples.

複数の試料は、同時的に得てもよい。複数の試料は、同時に得ることができる。複数の試料は、順次得ることができる。複数の試料は、1つまたは複数の異なる試料を得てから年単位の経過にわたって、例えば、100年、10年、5年、4年、3年、2年、または1年にわたって得ることができる。1つまたは複数の試料は、1つまたは複数の異なる試料を得てから約1年以内に得ることができる。1つまたは複数の試料は、1つまたは複数の異なる試料を得てから12か月、11か月、10か月、9か月、8か月、7か月、6か月、4か月、3か月、2か月、または1か月以内に得ることができる。1つまたは複数の試料は、1つまたは複数の異なる試料を得てから30日、28日、26日、24日、21日、20日、18日、17日、16日、15日、14日、13日、12日、11日、10日、9日、8日、7日、6日、5日、4日、3日、2日、または1日以内に得ることができる。1つまたは複数の試料は、1つまたは複数の異なる試料を得てから約24時間、22時間、20時間、18時間、16時間、14時間、12時間、10時間、8時間、6時間、4時間、2時間、または1時間以内に得ることができる。1つまたは複数の試料は、1つまたは複数の異なる試料を得てから約60秒、45秒、30秒、20秒、10秒、5秒、2秒、または1秒以内に得ることができる。1つまたは複数の試料は、1つまたは複数の異なる試料を得てから1秒未満以内に得ることができる。   Multiple samples may be obtained simultaneously. Multiple samples can be obtained simultaneously. A plurality of samples can be obtained sequentially. The plurality of samples can be obtained over an annual course of obtaining one or more different samples, for example, over 100, 10, 5, 4, 3, 2, or 1 year. . One or more samples can be obtained within about one year of obtaining one or more different samples. The one or more samples may be 12 months, 11 months, 10 months, 9 months, 8 months, 7 months, 6 months, 4 months after obtaining one or more different samples Can be obtained within three, two, or one month. The one or more samples may be 30 days, 28 days, 26 days, 24 days, 21 days, 20 days, 18 days, 17 days, 16 days, 15 days, 14 days after obtaining one or more different samples. It can be obtained within days, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 5, 4, 3, 2, or 1 day. The one or more samples may be obtained at about 24 hours, 22 hours, 20 hours, 18 hours, 16 hours, 14 hours, 12 hours, 10 hours, 8 hours, 6 hours, after obtaining one or more different samples. It can be obtained within 4 hours, 2 hours, or 1 hour. The one or more samples can be obtained within about 60 seconds, 45 seconds, 30 seconds, 20 seconds, 10 seconds, 5 seconds, 2 seconds, or 1 second of obtaining one or more different samples. . The one or more samples can be obtained within less than 1 second of obtaining one or more different samples.

試料の異なるポリヌクレオチドは、異なる濃度または量(例えば、異なる数の分子)で試料中に存在していてもよい。例えば、1つのポリヌクレオチドの濃度または量は、試料中の別のポリヌクレオチドの濃度または量よりも多くてもよい。一部の実施形態では、試料中の少なくとも1つのポリヌクレオチドの濃度または量は、試料中の少なくとも1つの他のポリヌクレオチドの濃度または量よりも、少なくとも約1.5、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000倍、またはそれよりも大きな倍率で多くてもよい。別の例では、1つのポリヌクレオチドの濃度または量は、試料中の別のポリヌクレオチドの濃度または量よりも少なくてもよい。試料中の少なくとも1つのポリヌクレオチドの濃度または量は、試料中の少なくとも1つの他のポリヌクレオチドの濃度または量よりも、少なくとも約1.5、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000分の1、またはそれよりも大きな倍率で少なくてもよい。   Different polynucleotides of a sample may be present in the sample at different concentrations or amounts (eg, different numbers of molecules). For example, the concentration or amount of one polynucleotide may be greater than the concentration or amount of another polynucleotide in a sample. In some embodiments, the concentration or amount of at least one polynucleotide in the sample is at least about 1.5, 2, 3, 4, more than the concentration or amount of at least one other polynucleotide in the sample. 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, It may be as large as 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 times or more. In another example, the concentration or amount of one polynucleotide may be less than the concentration or amount of another polynucleotide in the sample. The concentration or amount of at least one polynucleotide in the sample is at least about 1.5, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, more than the concentration or amount of at least one other polynucleotide in the sample. , 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 , 800, 900, 1/1000, or greater.

一部の実施形態では、2つまたはそれよりも多くの試料は、異なる量または濃度のポリヌクレオチドを含有していてもよい。一部の実施形態では、1つの試料中の1つのポリヌクレオチドの濃度または量は、異なる試料中の同じポリヌクレオチドの濃度または量よりも多くてもよい。例えば、血液試料は、尿試料よりも多くの量の特定のポリヌクレオチドを含有する場合がある。あるいは、単一の試料は、2つまたはそれよりも多くのサブ試料に分けることができる。サブ試料は、異なる量または濃度の同じポリヌクレオチドを含有していてもよい。1つの試料中の少なくとも1つのポリヌクレオチドの濃度または量は、別の試料中の同じポリヌクレオチドの濃度または量よりも、少なくとも約1.5、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000倍、またはそれよりも大きな倍率で多くてもよい。あるいは、1つの試料中の1つのポリヌクレオチドの濃度または量は、異なる試料中の同じポリヌクレオチドの濃度または量よりも少なくてもよい。例えば、1つの試料中の少なくとも1つのポリヌクレオチドの濃度または量は、別の試料中の同じポリヌクレオチドの濃度または量よりも、少なくとも約1.5、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000分の1、またはそれよりも大きな倍率で少なくてもよい。   In some embodiments, two or more samples may contain different amounts or concentrations of polynucleotide. In some embodiments, the concentration or amount of one polynucleotide in one sample may be higher than the concentration or amount of the same polynucleotide in different samples. For example, a blood sample may contain a greater amount of a particular polynucleotide than a urine sample. Alternatively, a single sample can be split into two or more sub-samples. The sub-samples may contain different amounts or concentrations of the same polynucleotide. The concentration or amount of at least one polynucleotide in one sample is at least about 1.5, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, more than the concentration or amount of the same polynucleotide in another sample. , 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 , 800, 900, 1000 times, or more. Alternatively, the concentration or amount of one polynucleotide in one sample may be less than the concentration or amount of the same polynucleotide in a different sample. For example, the concentration or amount of at least one polynucleotide in one sample is at least about 1.5, 2, 3, 4, 5, 6, 7 more than the concentration or amount of the same polynucleotide in another sample. , 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, 500, 600 , 700, 800, 900, 1/1000, or more.

標的ポリヌクレオチド
一部の場合では、本明細書で提供されている方法は、細胞に由来するポリヌクレオチド分子、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチド、またはそれらのアンプリコン等の標的ポリヌクレオチド分子を増幅および配列決定することに関する。一部の場合では、本明細書で提供されている方法は、標的ポリヌクレオチド分子の少なくとも1つの領域を増幅および配列決定することに関する。一部の場合では、本明細書で提供されている方法は、少なくとも1つの標的ポリヌクレオチド分子を増幅および配列決定することに関する。一態様では、標的ポリヌクレオチドは、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドである。一態様では、標的ポリヌクレオチドは、RNAである。一部の実施形態では、標的RNAポリヌクレオチドは、mRNAである。一部の実施形態では、標的RNAポリヌクレオチドは、ポリアデニル化されている。一部の実施形態では、RNAポリヌクレオチドは、ポリアデニル化されていない。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、DNAポリヌクレオチドである。例えば、標的ポリヌクレオチドは、cDNAを含む。DNAポリヌクレオチドは、ゲノムDNAであってもよい。DNAポリヌクレオチドは、エクソン、イントロン、非翻訳領域、またはそれらの任意の組合せを含んでいてもよい。
Target Polynucleotides In some cases, the methods provided herein include target polynucleotide molecules such as polynucleotide molecules from cells, oligonucleotides of affinity-oligonucleotide conjugates, or their amplicons. For amplification and sequencing. In some cases, the methods provided herein relate to amplifying and sequencing at least one region of a target polynucleotide molecule. In some cases, the methods provided herein relate to amplifying and sequencing at least one target polynucleotide molecule. In one aspect, the target polynucleotide is an oligonucleotide of an affinity-oligonucleotide conjugate. In one aspect, the target polynucleotide is an RNA. In some embodiments, the target RNA polynucleotide is an mRNA. In some embodiments, the target RNA polynucleotide is polyadenylated. In some embodiments, the RNA polynucleotide is not polyadenylated. In some embodiments, the target polynucleotide is a DNA polynucleotide. For example, target polynucleotides include cDNA. The DNA polynucleotide may be genomic DNA. A DNA polynucleotide may include exons, introns, untranslated regions, or any combination thereof.

一態様では、標的ポリヌクレオチドは、ゲノム核酸である。特定の生物の染色体中の遺伝物質に由来するDNAは、ゲノムDNAであってもよい。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、免疫細胞により産生された抗体またはTCRの可変領域を含む配列を含む。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、免疫細胞により産生された抗体の重鎖の可変領域を含む配列を含む。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、免疫細胞により産生された抗体の軽鎖の可変領域を含む配列を含む。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、免疫細胞により産生されたTCRのアルファ鎖の可変領域を含む配列を含む。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、免疫細胞により産生されたTCRのベータ鎖の可変領域を含む配列を含む。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、免疫細胞により産生されたTCRのガンマ鎖の可変領域を含む配列を含む。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、免疫細胞により産生されたTCRのデルタ鎖の可変領域を含む配列を含む。例えば、標的ポリヌクレオチドは、逆転写反応またはプライマー伸長反応の産物を生成するために使用されるポリヌクレオチド鋳型を含んでいてもよく、また、逆転写反応またはプライマー伸長反応産物自体を含んでいてもよい。例えば、標的ポリヌクレオチドは、逆転写反応またはプライマー伸長反応に供することができる目的のポリヌクレオチドを含む。   In one aspect, the target polynucleotide is a genomic nucleic acid. DNA derived from genetic material in the chromosome of a particular organism may be genomic DNA. In some embodiments, the target polynucleotide comprises a sequence comprising the variable region of an antibody or TCR produced by an immune cell. In some embodiments, the target polynucleotide comprises a sequence comprising the variable region of the heavy chain of an antibody produced by an immune cell. In some embodiments, the target polynucleotide comprises a sequence comprising the variable region of the light chain of an antibody produced by an immune cell. In some embodiments, the target polynucleotide comprises a sequence comprising the variable region of the alpha chain of a TCR produced by an immune cell. In some embodiments, the target polynucleotide comprises a sequence comprising the variable region of the beta chain of a TCR produced by an immune cell. In some embodiments, the target polynucleotide comprises a sequence comprising the variable region of the gamma chain of a TCR produced by an immune cell. In some embodiments, the target polynucleotide comprises a sequence comprising the variable region of the delta chain of a TCR produced by an immune cell. For example, the target polynucleotide may include the polynucleotide template used to generate the product of the reverse transcription or primer extension reaction, or may include the product of the reverse transcription or primer extension reaction itself. Good. For example, the target polynucleotide includes a target polynucleotide that can be subjected to a reverse transcription reaction or a primer extension reaction.

一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドのAIDを含む配列を含む。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドのAMDを含む配列を含む。例えば、標的ポリヌクレオチドには、RNAまたはDNAが含まれる。例えば、標的ポリヌクレオチドには、合成オリゴヌクレオチドが含まれる。例えば、標的ポリヌクレオチドには、AIDおよび/またはAMBを含有するオリゴヌクレオチドが含まれる。   In some embodiments, the target polynucleotide comprises a sequence comprising the AID of an oligonucleotide of an affinity-oligonucleotide or tetramer-oligonucleotide conjugate. In some embodiments, the target polynucleotide comprises a sequence comprising the AMD of the oligonucleotide of the affinity-oligonucleotide or tetramer-oligonucleotide conjugate. For example, a target polynucleotide includes RNA or DNA. For example, target polynucleotides include synthetic oligonucleotides. For example, target polynucleotides include oligonucleotides containing AID and / or AMB.

標的ポリヌクレオチドは、事実上任意の供給源から得ることができ、当技術分野で公知の方法を使用して調製することができる。例えば、標的ポリヌクレオチドは、生物または細胞(例えば、免疫細胞)からゲノムDNAまたはmRNAの断片を抽出して、標的ポリヌクレオチドを得ることを含むがこれに限定されない、当技術分野で公知の方法を使用して、増幅せずに直接単離することができる。また、標的ポリヌクレオチドは、RNA(mRNAなど)から逆転写PCRにより生成されるcDNAを包含することもできる。一部の場合では、標的ポリヌクレオチドは、RNA分子である。一部の場合では、標的ポリヌクレオチドは、mRNA分子またはそのmRNA分子から産生されるcDNAである。一部の場合では、標的ポリヌクレオチドは、単一の免疫細胞に由来するmRNA分子またはそのmRNA分子から産生されるcDNA分子である。一部の場合では、標的ポリヌクレオチドは、個々の免疫細胞に由来するmRNA分子またはそれらmRNA分子から産生されるcDNA分子である。一部の場合では、標的ポリヌクレオチドは、単一の免疫細胞に由来する、抗体配列をコードするmRNA分子である。一部の場合では、標的ポリヌクレオチドは、個々の免疫細胞に由来する、重鎖抗体配列をコードするmRNA分子である。一部の場合では、標的ポリヌクレオチドは、単一の免疫細胞に由来する、重鎖抗体配列をコードするmRNA分子である。一部の場合では、標的ポリヌクレオチドは、個々の免疫細胞に由来する、軽鎖抗体配列をコードするmRNA分子である。一部の場合では、標的ポリヌクレオチドは、単一の免疫細胞に由来する、軽鎖抗体配列をコードするmRNA分子である。一部の場合では、標的ポリヌクレオチドは、個々の免疫細胞に由来する、抗体可変配列をコードするmRNA分子である。一部の場合では、標的ポリヌクレオチドは、単一の免疫細胞に由来する、可変抗体配列をコードするmRNA分子である。一部の場合では、標的ポリヌクレオチドは、個々の免疫細胞に由来する、可変軽鎖抗体配列をコードするmRNA分子である。一部の場合では、標的ポリヌクレオチドは、単一の免疫細胞に由来する、可変軽鎖抗体配列をコードするmRNA分子である。一部の場合では、標的ポリヌクレオチドは、個々の免疫細胞に由来する、可変重鎖抗体配列をコードするmRNA分子である。一部の場合では、標的ポリヌクレオチドは、単一の免疫細胞に由来する、可変重鎖抗体配列をコードするmRNA分子である。一部の場合には、標的ポリヌクレオチドは、無細胞性の核酸、例えばDNAまたはRNAであってよい。一部の場合では、標的ポリヌクレオチドは、個々の免疫細胞に由来する、可変アルファ、ベータ、ガンマおよび/またはデルタ鎖TCR配列をコードするmRNA分子である。一部の場合では、標的ポリヌクレオチドは、個々の免疫細胞に由来する、Vおよび/またはVのBCR配列をコードするmRNA分子である。 The target polynucleotide can be obtained from virtually any source and can be prepared using methods known in the art. For example, the target polynucleotide may be prepared by methods known in the art, including, but not limited to, extracting genomic DNA or mRNA fragments from an organism or cell (eg, an immune cell) to obtain the target polynucleotide. Can be used and isolated directly without amplification. The target polynucleotide can also include cDNA generated from RNA (such as mRNA) by reverse transcription PCR. In some cases, the target polynucleotide is an RNA molecule. In some cases, the target polynucleotide is an mRNA molecule or a cDNA produced from the mRNA molecule. In some cases, the target polynucleotide is an mRNA molecule from a single immune cell or a cDNA molecule produced from the mRNA molecule. In some cases, the target polynucleotide is an mRNA molecule derived from individual immune cells or a cDNA molecule produced from those mRNA molecules. In some cases, the target polynucleotide is an mRNA molecule encoding an antibody sequence, derived from a single immune cell. In some cases, the target polynucleotide is an mRNA molecule encoding a heavy chain antibody sequence from an individual immune cell. In some cases, the target polynucleotide is an mRNA molecule encoding a heavy chain antibody sequence, derived from a single immune cell. In some cases, the target polynucleotide is an mRNA molecule that encodes a light chain antibody sequence from an individual immune cell. In some cases, the target polynucleotide is an mRNA molecule encoding a light chain antibody sequence, derived from a single immune cell. In some cases, the target polynucleotide is an mRNA molecule encoding an antibody variable sequence from an individual immune cell. In some cases, the target polynucleotide is an mRNA molecule encoding a variable antibody sequence, derived from a single immune cell. In some cases, the target polynucleotide is an mRNA molecule encoding a variable light chain antibody sequence from an individual immune cell. In some cases, the target polynucleotide is an mRNA molecule encoding a variable light chain antibody sequence, derived from a single immune cell. In some cases, the target polynucleotide is an mRNA molecule encoding a variable heavy chain antibody sequence from an individual immune cell. In some cases, the target polynucleotide is an mRNA molecule encoding a variable heavy chain antibody sequence from a single immune cell. In some cases, the target polynucleotide may be a cell-free nucleic acid, for example, DNA or RNA. In some cases, the target polynucleotide is an mRNA molecule encoding a variable alpha, beta, gamma, and / or delta chain TCR sequence from an individual immune cell. In some cases, the target polynucleotide is an mRNA molecule encoding a VH and / or VL BCR sequence from an individual immune cell.

本明細書に記載されている方法を使用して、1つまたは複数の標的ポリヌクレオチドから、配列決定用のポリヌクレオチドのライブラリーを生成することができる。一部の実施形態では、ライブラリーは、標的ポリヌクレオチドの2つまたはそれよりも多くの領域から生成されてもよい。一部の実施形態では、方法ライブラリーは、2つまたはそれよりも多くの標的ポリヌクレオチドから生成されてもよい。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、染色体に由来するゲノム核酸またはDNAである。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、遺伝子多型または突然変異等のバリアントを含む配列を含む。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、DNAを含むが、RNAを含まない。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、RNAを含むが、DNAを含まない。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、DNAおよびRNAを含む。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、一本鎖ポリヌクレオチドである。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、二本鎖ポリヌクレオチドである。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、二本鎖ポリヌクレオチドの一本鎖である。   The methods described herein can be used to generate a library of polynucleotides for sequencing from one or more target polynucleotides. In some embodiments, a library may be generated from two or more regions of a target polynucleotide. In some embodiments, the method library may be generated from two or more target polynucleotides. In some embodiments, the target polynucleotide is a genomic nucleic acid or DNA from a chromosome. In some embodiments, the target polynucleotide comprises a sequence that includes a variant, such as a genetic polymorphism or mutation. In some embodiments, the target polynucleotide comprises DNA but not RNA. In some embodiments, the target polynucleotide comprises RNA but not DNA. In some embodiments, target polynucleotides include DNA and RNA. In some embodiments, the target polynucleotide is a single-stranded polynucleotide. In some embodiments, the target polynucleotide is a double-stranded polynucleotide. In some embodiments, the target polynucleotide is a single strand of a double-stranded polynucleotide.

標的ポリヌクレオチドは、任意の生物学的試料から合成または得ることができ、当技術分野で公知の方法を使用して調製することができる。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、増幅せずに直接単離される。直接単離するための方法は、当技術分野で公知である。非限定的な例としては、生物学的試料、生物、または細胞からゲノムDNAまたはmRNAを抽出することが挙げられる。一部の実施形態では、1つまたは複数の標的ポリヌクレオチドは、生物学的試料から精製される。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、それが含有されている生物学的試料から精製されていない。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、生物学的試料から単離される。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、それが含有されている生物学的試料から単離されていない。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、無細胞性の核酸であってもよい。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、断片化核酸であってもよい。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、転写された核酸であってもよい。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、修飾ポリヌクレオチドである。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、非修飾ポリヌクレオチドである。   The target polynucleotide can be synthesized or obtained from any biological sample and can be prepared using methods known in the art. In some embodiments, the target polynucleotide is directly isolated without amplification. Methods for direct isolation are known in the art. Non-limiting examples include extracting genomic DNA or mRNA from a biological sample, organism, or cell. In some embodiments, one or more target polynucleotides are purified from a biological sample. In some embodiments, the target polynucleotide has not been purified from the biological sample containing it. In some embodiments, the target polynucleotide is isolated from a biological sample. In some embodiments, the target polynucleotide has not been isolated from the biological sample in which it is contained. In some embodiments, the target polynucleotide may be a cell-free nucleic acid. In some embodiments, the target polynucleotide may be a fragmented nucleic acid. In some embodiments, the target polynucleotide may be a transcribed nucleic acid. In some embodiments, the target polynucleotide is a modified polynucleotide. In some embodiments, the target polynucleotide is an unmodified polynucleotide.

一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートに由来するオリゴヌクレオチドである。一部の実施形態では、複数の標的ポリヌクレオチドは、複数の親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは複数の四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートに由来する複数のオリゴヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、複数の標的ポリヌクレオチドは、複数の親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートに由来する、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、または1000個、またはそれよりも多くのオリゴヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、複数の標的ポリヌクレオチドは、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、または1000個、またはそれよりも多くの親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートに由来する、複数のオリゴヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、複数の標的ポリヌクレオチドは、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、または1000個、またはそれよりも多くの親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートに由来する、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、または1000個、またはそれよりも多くのオリゴヌクレオチドを含む。   In some embodiments, the target polynucleotide is an oligonucleotide derived from an affinity-oligonucleotide conjugate or a tetramer-oligonucleotide conjugate. In some embodiments, the plurality of target polynucleotides comprises a plurality of oligonucleotides from a plurality of affinity-oligonucleotide conjugates or a plurality of tetramer-oligonucleotide conjugates. In some embodiments, the plurality of target polynucleotides are derived from a plurality of affinity-oligonucleotide conjugates or tetramer-oligonucleotide conjugates, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, Include 850, 900, or 1000 or more oligonucleotides. In some embodiments, the plurality of target polynucleotides are 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, or 1000 or more affinity-oligonucleotide conjugates or Includes a plurality of oligonucleotides from the tetramer-oligonucleotide conjugate. In some embodiments, the plurality of target polynucleotides are 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, or 1000 or more affinity-oligonucleotide conjugates or 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, derived from a tetramer-oligonucleotide conjugate 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, or 1000 pieces or more Including the Kuno oligonucleotides.

一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、AID配列を含む。一部の実施形態では、複数の標的ポリヌクレオチドは、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、または1000個、またはそれよりも多くのAID配列を含む。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、AMB配列を含む。一部の実施形態では、複数の標的ポリヌクレオチドは、少なくとも10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、1000、1500、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10,000、11,000、12,000、13,000、14,000、15,000、16,000、17,000、18,000、19,000、20,000、25,000、30,000、35,000、40,000、45,000、50,000、60,000、70,000、80,000、90,000、100,000、200,000、300,000、400,000、500,000、600,000、700,000、800,000、900,000、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×1010、2×1010、3×1010、4×1010、5×1010、6×1010、7×1010、8×1010、9×1010、1×1011、2×1011、3×1011、4×1011、5×1011、6×1011、7×1011、8×1011、9×1011、1×1012、2×1012、3×1012、4×1012、5×1012、6×1012、7×1012、8×1012、または9×1012個、またはそれよりも多くのAMB配列を含む。 In some embodiments, the target polynucleotide comprises an AID sequence. In some embodiments, the plurality of target polynucleotides are 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, It includes 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, or 1000 AID sequences or more. In some embodiments, the target polynucleotide comprises an AMB sequence. In some embodiments, the plurality of target polynucleotides are at least 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500. , 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 10,000, 11,000, 12,000, 13 000, 14,000, 15,000, 16,000, 17,000, 18,000, 19,000, 20,000, 25,000, 30,000, 35,000, 40,000, 45,000 , 50,000, 60,000, 70,000, 80,000, 90,000, 100,000, 200 000,300,000,400,000,500,000,600,000,700,000,800,000,900,000,1 × 10 6, 2 × 10 6, 3 × 10 6, 4 × 10 6, 5 × 10 6 , 6 × 10 6 , 7 × 10 6 , 8 × 10 6 , 9 × 10 6 , 1 × 10 7 , 2 × 10 7 , 3 × 10 7 , 4 × 10 7 , 5 × 10 7 , 6 × 10 7 , 7 × 10 7 , 8 × 10 7 , 9 × 10 7 , 1 × 10 8 , 2 × 10 8 , 3 × 10 8 , 4 × 10 8 , 5 × 10 8 , 6 × 10 8 , 7 × 10 8 , 8 × 10 8 , 9 × 10 8 , 1 × 10 9 , 2 × 10 9 , 3 × 10 9 , 4 × 10 9 , 5 × 10 9 , 6 × 10 9 , 7 × 10 9 , 8 × 10 9, 9 × 10 9, 1 × 10 10, 2 × 10 10, 3 × 10 10, 4 × 10 10, 5 × 10 10, 6 × 10 10, × 10 10, 8 × 10 10 , 9 × 10 10, 1 × 10 11, 2 × 10 11, 3 × 10 11, 4 × 10 11, 5 × 10 11, 6 × 10 11, 7 × 10 11, 8 × 10 11 , 9 × 10 11 , 1 × 10 12 , 2 × 10 12 , 3 × 10 12 , 4 × 10 12 , 5 × 10 12 , 6 × 10 12 , 7 × 10 12 , 8 × 10 12 , or Contains 9 × 10 12 or more AMB sequences.

一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、単一細胞に由来するポリヌクレオチドである。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、個々の細胞に由来する。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、複数の細胞を含有する試料に由来するポリヌクレオチドである。   In some embodiments, the target polynucleotide is a polynucleotide from a single cell. In some embodiments, the target polynucleotide is from an individual cell. In some embodiments, the target polynucleotide is a polynucleotide from a sample containing a plurality of cells.

一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、バイオマーカー配列をコードする。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、2つまたはそれよりも多くのバイオマーカー配列をコードする。一部の実施形態では、複数の標的ポリヌクレオチドは、バイオマーカー配列をコードする。一部の実施形態では、複数の標的ポリヌクレオチドは、2つまたはそれよりも多くのバイオマーカー配列をコードする。一部の実施形態では、複数の標的ポリヌクレオチドは、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、または100個、またはそれよりも多くのバイオマーカー配列をコードする。   In some embodiments, the target polynucleotide encodes a biomarker sequence. In some embodiments, the target polynucleotide encodes two or more biomarker sequences. In some embodiments, the plurality of target polynucleotides encode a biomarker sequence. In some embodiments, the plurality of target polynucleotides encode two or more biomarker sequences. In some embodiments, the plurality of target polynucleotides are 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, or 100, Or more biomarker sequences.

一部の実施形態では、複数の標的ポリヌクレオチドは、オリゴヌクレオチド配列のパネルを含む。一部の実施形態では、複数の標的ポリヌクレオチドは、免疫グロブリン配列のパネルを含む。例えば、免疫グロブリン配列のパネルは、Vおよび/またはV配列であってよい。一部の実施形態では、複数の標的ポリヌクレオチドは、TCR配列のパネルを含む。一部の実施形態では、免疫グロブリンまたはTCR配列のパネルは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10個の免疫グロブリンまたはTCR配列を含有する。一部の実施形態では、複数の標的ポリヌクレオチドは、BCR配列のパネルを含む。例えば、BCR配列のパネルは、Vおよび/またはV配列であってよい。一部の実施形態では、免疫グロブリン、BCRまたはTCR配列のパネルは、少なくとも約10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、1000、1500、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10,000、11,000、12,000、13,000、14,000、15,000、16,000、17,000、18,000、19,000、20,000、25,000、30,000、35,000、40,000、45,000、50,000、60,000、70,000、80,000、90,000、100,000、200,000、300,000、400,000、500,000、600,000、700,000、800,000、900,000、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×1010、2×1010、3×1010、4×1010、5×1010、6×1010、7×1010、8×1010、9×1010、1×1011、2×1011、3×1011、4×1011、5×1011、6×1011、7×1011、8×1011、9×1011、1×1012、2×1012、3×1012、4×1012、5×1012、6×1012、7×1012、8×1012、または9×1012個の免疫グロブリン、BCRまたはTCR配列を含有する。一部の実施形態では、免疫グロブリン、BCRまたはTCR配列のパネルは、多くとも約10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、1000、1500、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10,000、11,000、12,000、13,000、14,000、15,000、16,000、17,000、18,000、19,000、20,000、25,000、30,000、35,000、40,000、45,000、50,000、60,000、70,000、80,000、90,000、100,000、200,000、300,000、400,000、500,000、600,000、700,000、800,000、900,000、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×1010、2×1010、3×1010、4×1010、5×1010、6×1010、7×1010、8×1010、9×1010、1×1011、2×1011、3×1011、4×1011、5×1011、6×1011、7×1011、8×1011、9×1011、1×1012、2×1012、3×1012、4×1012、5×1012、6×1012、7×1012、8×1012、または9×1012個の免疫グロブリン、BCRまたはTCR配列を含有する。一部の実施形態では、免疫グロブリン、BCRまたはTCR配列のパネルは、約10〜20、10〜30、10〜40、10〜30、10〜40、10〜50、10〜60、10〜70、10〜80、10〜90、10〜100、50〜60、50〜70、50〜80、50〜90、50〜100、100〜200、100〜300、100〜400、100〜300、100〜400、100〜500、100〜600、100〜700、100〜800、100〜900、100〜1000、500〜600、500〜700、500〜800、500〜900、500〜1000、1000〜2000、1000〜3000、1000〜4000、1000〜3000、1000〜4000、1000〜5000、1000〜6000、1000〜7000、1000〜8000、1000〜9000、1000〜10000、5000〜6000、5000〜7000、5000〜8000、5000〜9000、5000〜10000、1〜1×10、1〜2×10、1〜3×10、1〜4×10、1〜5×10、1〜6×10、1〜7×10、1〜8×10、9×10、1〜1×10、1〜2×10、1〜3×10、1〜4×10、1〜5×10、1〜6×10、1〜7×10、1〜8×10、9×10、1×10、1〜2×10、1〜3×10、1〜4×10、1〜5×10、1〜6×10、1〜7×10、1〜8×10、1〜9×10、1〜1×10、1〜2×10、1〜3×10、1〜4×10、1〜5×10、1〜6×10、1〜7×10、1〜8×10、1〜9×10、1〜1×10、1〜2×10、1〜3×10、1〜4×10、1〜5×10、1〜6×10、1〜7×10、1〜8×10、1〜9×10、1〜1×1010、1〜2×1010、1〜3×1010、1〜4×1010、1〜5×1010、1〜6×1010、1〜7×1010、1〜8×1010、1〜9×1010、1〜1×1011、1〜2×1011、1〜3×1011、1〜4×1011、1〜5×1011、1〜6×1011、1〜7×1011、1〜8×1011、1〜9×1011、1〜1×1012、1〜2×1012、1〜3×1012、1〜4×1012、1〜5×1012、1〜6×1012、1〜7×1012、1〜8×1012、または1〜9×1012個の免疫グロブリン、BCRまたはTCR配列を含有する。 In some embodiments, the plurality of target polynucleotides comprises a panel of oligonucleotide sequences. In some embodiments, the plurality of target polynucleotides comprises a panel of immunoglobulin sequences. For example, a panel of immunoglobulin sequences may be VH and / or VL sequences. In some embodiments, the plurality of target polynucleotides comprises a panel of TCR sequences. In some embodiments, the panel of immunoglobulin or TCR sequences contains 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10 immunoglobulin or TCR sequences. In some embodiments, the plurality of target polynucleotides comprises a panel of BCR sequences. For example, a panel of BCR sequences may be VH and / or VL sequences. In some embodiments, the panel of immunoglobulin, BCR or TCR sequences has at least about 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 10,000, 11,000, 12,000, 13,000, 14,000, 15,000, 16,000, 17,000, 18,000, 19,000, 20,000, 25,000, 30,000, 35,000, 40, 000, 45,000, 50,000, 60,000, 70,000, 80,000, 90,000, 00,000,200,000,300,000,400,000,500,000,600,000,700,000,800,000,900,000,1 × 10 6, 2 × 10 6, 3 × 10 6 4 × 10 6 , 5 × 10 6 , 6 × 10 6 , 7 × 10 6 , 8 × 10 6 , 9 × 10 6 , 1 × 10 7 , 2 × 10 7 , 3 × 10 7 , 4 × 10 7 5 × 10 7 , 6 × 10 7 , 7 × 10 7 , 8 × 10 7 , 9 × 10 7 , 1 × 10 8 , 2 × 10 8 , 3 × 10 8 , 4 × 10 8 , 5 × 10 8 , 6 × 10 8 , 7 × 10 8 , 8 × 10 8 , 9 × 10 8 , 1 × 10 9 , 2 × 10 9 , 3 × 10 9 , 4 × 10 9 , 5 × 10 9 , 6 × 10 9 , 7 × 10 9, 8 × 10 9, 9 × 10 9, 1 × 10 10, 2 × 10 10, 3 × 10 10, 4 × 10 10, 5 × 10 0, 6 × 10 10, 7 × 10 10, 8 × 10 10, 9 × 10 10, 1 × 10 11, 2 × 10 11, 3 × 10 11, 4 × 10 11, 5 × 10 11, 6 × 10 11 , 7 × 10 11 , 8 × 10 11 , 9 × 10 11 , 1 × 10 12 , 2 × 10 12 , 3 × 10 12 , 4 × 10 12 , 5 × 10 12 , 6 × 10 12 , 7 × 10 It contains 12 , 8 × 10 12 , or 9 × 10 12 immunoglobulin, BCR or TCR sequences. In some embodiments, the panel of immunoglobulin, BCR or TCR sequences is at most about 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350. , 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 10,000, 11,000. , 12,000, 13,000, 14,000, 15,000, 16,000, 17,000, 18,000, 19,000, 20,000, 25,000, 30,000, 35,000, 40 000, 45,000, 50,000, 60,000, 70,000, 80,000, 90,000, 1 0,000,200,000,300,000,400,000,500,000,600,000,700,000,800,000,900,000,1 × 10 6, 2 × 10 6, 3 × 10 6 4 × 10 6 , 5 × 10 6 , 6 × 10 6 , 7 × 10 6 , 8 × 10 6 , 9 × 10 6 , 1 × 10 7 , 2 × 10 7 , 3 × 10 7 , 4 × 10 7 5 × 10 7 , 6 × 10 7 , 7 × 10 7 , 8 × 10 7 , 9 × 10 7 , 1 × 10 8 , 2 × 10 8 , 3 × 10 8 , 4 × 10 8 , 5 × 10 8 , 6 × 10 8 , 7 × 10 8 , 8 × 10 8 , 9 × 10 8 , 1 × 10 9 , 2 × 10 9 , 3 × 10 9 , 4 × 10 9 , 5 × 10 9 , 6 × 10 9 , 7 × 10 9, 8 × 10 9, 9 × 10 9, 1 × 10 10, 2 × 10 10, 3 × 10 10, 4 × 10 10, 5 × 10 1 , 6 × 10 10, 7 × 10 10, 8 × 10 10, 9 × 10 10, 1 × 10 11, 2 × 10 11, 3 × 10 11, 4 × 10 11, 5 × 10 11, 6 × 10 11 , 7 × 10 11 , 8 × 10 11 , 9 × 10 11 , 1 × 10 12 , 2 × 10 12 , 3 × 10 12 , 4 × 10 12 , 5 × 10 12 , 6 × 10 12 , 7 × 10 12 , 8 × 10 12 , or 9 × 10 12 immunoglobulin, BCR or TCR sequences. In some embodiments, the panel of immunoglobulin, BCR or TCR sequences is about 10-20, 10-30, 10-40, 10-30, 10-40, 10-50, 10-60, 10-70. , 10-80, 10-90, 10-100, 50-60, 50-70, 50-80, 50-90, 50-100, 100-200, 100-300, 100-400, 100-300, 100 -400, 100-500, 100-600, 100-700, 100-800, 100-900, 100-1000, 500-600, 500-700, 500-800, 500-900, 500-1000, 1000-2000 , 1000-3000, 1000-4000, 1000-3000, 1000-4000, 1000-5000, 1000-6000 1000~7000,1000~8000,1000~9000,1000~10000,5000~6000,5000~7000,5000~8000,5000~9000,5000~10000,1~1 × 10 5, 1~2 × 10 5, 1-3 × 10 5 , 1-4 × 10 5 , 1-5 × 10 5 , 1-6 × 10 5 , 1-7 × 10 5 , 1-8 × 10 5 , 9 × 10 5 , 1-1 × 10 6 , 1-2 × 10 6 , 1-3 × 10 6 , 1-4 × 10 6 , 1-5 × 10 6 , 1-6 × 10 6 , 1-7 × 10 6 , 1-8 × 10 6 , 9 × 10 6 , 1 × 10 7 , 1-2 × 10 7 , 1-3 × 10 7 , 1-4 × 10 7 , 1-5 × 10 7 , 1-6 × 10 7 , 1-6 7 × 10 7, 1~8 × 10 7, 1~9 × 10 7, 1~1 × 10 8, 1~2 × 10 8, 1~3 × 1 8, 1~4 × 10 8, 1~5 × 10 8, 1~6 × 10 8, 1~7 × 10 8, 1~8 × 10 8, 1~9 × 10 8, 1~1 × 10 9 , 1-2 × 10 9 , 1-3 × 10 9 , 1-4 × 10 9 , 1-5 × 10 9 , 1-6 × 10 9 , 1-7 × 10 9 , 1-8 × 10 9 , 1-9 × 10 9 , 1-1 × 10 10 , 1-2 × 10 10 , 1-3 × 10 10 , 1-4 × 10 10 , 1-5 × 10 10 , 1-6 × 10 10 , 1 77 × 10 10 , 1 to 8 × 10 10 , 1 to 9 × 10 10 , 1 to 1 × 10 11 , 1 to 2 × 10 11 , 1 to 3 × 10 11 , 1 to 4 × 10 11 , 1 to 1 5 × 10 11 , 1-6 × 10 11 , 1-7 × 10 11 , 1-8 × 10 11 , 1-9 × 10 11 , 1-1 × 10 12 , 1-2 × 10 12 , 1-3 × 10 12, 1~4 × 10 12 1~5 × 10 12, 1~6 × 10 12, 1~7 × 10 12, 1~8 × 10 12 or 1 to 9 × 10 12 pieces of immunoglobulins, contain BCR or TCR sequences.

一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、長さが、約10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、1000、1500、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10,000、11,000、12,000、13,000、14,000、15,000、16,000、17,000、18,000、19,000、または20,000塩基または塩基対である。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、長さが、少なくとも約10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、1000、1500、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10,000、11,000、12,000、13,000、14,000、15,000、16,000、17,000、18,000、19,000、または20,000塩基または塩基対である。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、長さが、多くとも約10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、1000、1500、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10,000、11,000、12,000、13,000、14,000、15,000、16,000、17,000、18,000、19,000、または20,000塩基または塩基対である。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドは、長さが、約10〜20、10〜30、10〜40、10〜30、10〜40、10〜50、10〜60、10〜70、10〜80、10〜90、10〜100、50〜60、50〜70、50〜80、50〜90、50〜100、100〜200、100〜300、100〜400、100〜300、100〜400、100〜500、100〜600、100〜700、100〜800、100〜900、100〜1000、500〜600、500〜700、500〜800、500〜900、500〜1000、1000〜2000、1000〜3000、1000〜4000、1000〜3000、1000〜4000、1000〜5000、1000〜6000、1000〜7000、1000〜8000、1000〜9000、1000〜10000、5000〜6000、5000〜7000、5000〜8000、5000〜9000、または5000〜10000塩基または塩基対である。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドまたはそれらの断片の平均の長さは、約100、200、300、400、500、もしくは800塩基対未満であってもよく、または約5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、もしくは200ヌクレオチド未満であってもよく、または約1、2、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100キロベース未満であってもよい。一部の実施形態では、標的ポリヌクレオチドを含有する試料等の、相対的に短い鋳型に由来する標的配列は、約40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、または100塩基である。ある特定の実施形態では、配列決定データは、疾患または状態に関連する配列または免疫グロブリンもしくはTCR配列を含有するデータベースを使用して、既知のまたは予想される配列に対してアラインされる。   In some embodiments, the target polynucleotide has a length of about 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450. , 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 10,000, 11,000, 12,000 , 13,000, 14,000, 15,000, 16,000, 17,000, 18,000, 19,000, or 20,000 bases or base pairs. In some embodiments, the target polynucleotide has a length of at least about 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 10,000, 11,000, 12, 000, 13,000, 14,000, 15,000, 16,000, 17,000, 18,000, 19,000, or 20,000 bases or base pairs. In some embodiments, the target polynucleotide is at most about 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400 in length. , 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 10,000, 11,000, 12 000, 13,000, 14,000, 15,000, 16,000, 17,000, 18,000, 19,000, or 20,000 bases or base pairs. In some embodiments, the target polynucleotide has a length of about 10-20, 10-30, 10-40, 10-30, 10-40, 10-50, 10-60, 10-70, 10 -80, 10-90, 10-100, 50-60, 50-70, 50-80, 50-90, 50-100, 100-200, 100-300, 100-400, 100-300, 100-400 , 100-500, 100-600, 100-700, 100-800, 100-900, 100-1000, 500-600, 500-700, 500-800, 500-900, 500-1000, 1000-2000, 1000 ~ 3000, 1000-4000, 1000-3000, 1000-4000, 1000-5000, 1000-6000, 1000-700 , 1000~8000,1000~9000,1000~10000,5000~6000,5000~7000,5000~8000,5000~9000, or 5,000 to 10,000 bases or base pairs. In some embodiments, the average length of the target polynucleotide or fragment thereof may be less than about 100, 200, 300, 400, 500, or 800 base pairs, or about 5, 10, 20, 20 , 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, or less than 200 nucleotides, or about 1, 2, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, less than 100 kilobases. In some embodiments, the target sequence from a relatively short template, such as a sample containing the target polynucleotide, is about 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, or 100 bases. In certain embodiments, the sequencing data is aligned to known or predicted sequences using a database containing sequences associated with a disease or condition or immunoglobulin or TCR sequences.

一部の実施形態では、方法は、第1の細胞ポリヌクレオチド、第2の細胞ポリヌクレオチド、または両方の生殖系列配列を決定することをさらに含み、第1の細胞ポリヌクレオチドは、IgHまたはV配列を含み、第2の細胞ポリヌクレオチドは、IgLまたはV配列、またはそれらの任意の組合せを含む。一部の実施形態では、方法は、生殖系列のIgL IgH、V、V、またはそれらの任意の組合せの配列からの、IgL IgH、V、V、またはそれらの任意の組合せの配列の相違を決定することをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、固有のIgH配列の総数、固有のIgL配列の総数;固有のIgHおよびIgL配列の総数;固有の対合したIgLおよびIgH配列の総数;1つまたは複数の他の配列に対する、IgH配列もしくはIgL配列の頻度、またはIgH配列およびIgL配列の組合せの頻度の少なくとも1つを決定することをさらに含む。 In some embodiments, the method further comprises determining a germline sequence of the first cellular polynucleotide, the second cellular polynucleotide, or both, wherein the first cellular polynucleotide is IgH or VH. The second cellular polynucleotide comprises an IgL or VL sequence, or any combination thereof. In some embodiments, the method comprises the sequence of IgL IgH, VH , VL , or any combination thereof from the sequence of germline IgL IgH, VH , VL , or any combination thereof. And determining the difference. In some embodiments, the method comprises: a total number of unique IgH sequences, a total number of unique IgL sequences; a total number of unique IgH and IgL sequences; a total number of unique paired IgL and IgH sequences; The method further comprises determining at least one of the frequency of the IgH or IgL sequence, or the frequency of the combination of the IgH and IgL sequences, relative to other sequences.

一部の実施形態では、方法は、第1の細胞ポリヌクレオチド、第2の細胞ポリヌクレオチド、または両方の生殖系列配列を決定することをさらに含み、第1の細胞ポリヌクレオチドは、TCRαまたはVα配列を含み、第2の細胞ポリヌクレオチドは、TCRβまたはVβ配列、またはそれらの任意の組合せを含む。一部の実施形態では、方法は、生殖系列のTCRα、TCRβ、Vα、Vβ、またはそれらの任意の組合せの配列からの、TCRα、TCRβ、Vα、Vβ、またはそれらの任意の組合せの配列の相違を決定することをさらに含む。   In some embodiments, the method further comprises determining a germline sequence of the first cellular polynucleotide, the second cellular polynucleotide, or both, wherein the first cellular polynucleotide comprises a TCRa or Vα sequence. And the second cellular polynucleotide comprises a TCRβ or Vβ sequence, or any combination thereof. In some embodiments, the method comprises determining the sequence difference of TCRα, TCRβ, Vα, Vβ, or any combination thereof from the sequence of germline TCRα, TCRβ, Vα, Vβ, or any combination thereof. Further determining.

一部の実施形態では、方法は、固有のTCRα配列の総数、固有のTCRβ配列の総数;固有のTCRαおよびTCRβ配列の総数;固有の対合したTCRβおよびTCRα配列の総数;1つまたは複数の他の配列に対する、TCRα配列もしくはTCRβ配列の頻度、またはTCRα配列およびTCRβ配列の組合せの頻度の少なくとも1つを決定することをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、第1の細胞ポリヌクレオチド、第2の細胞ポリヌクレオチド、または両方の生殖系列配列を決定することをさらに含み、第1の細胞ポリヌクレオチドは、TCRγまたはVγ配列を含み、第2の細胞ポリヌクレオチドは、TCRδまたはVδ配列、またはそれらの任意の組合せを含む。一部の実施形態では、方法は、生殖系列のTCRγ、TCRδ、Vγ、Vδ、またはそれらの任意の組合せの配列からの、TCRγ、TCRδ、Vγ、Vδ、またはそれらの任意の組合せの配列の相違を決定することをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、固有のTCRγ配列の総数、固有のTCRδ配列の総数;固有のTCRγおよびTCRδ配列の総数;固有の対合したTCRδおよびTCRγ配列の総数;1つまたは複数の他の配列に対する、TCRγ配列もしくはTCRδ配列の頻度、またはTCRγ配列およびTCRδ配列の組合せの頻度の少なくとも1つを決定することをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、第1の遺伝子に由来する配列の総数;第2の遺伝子に由来する配列の総数;第1の遺伝子に由来する固有の配列の総数;第2の遺伝子に由来する固有の配列の総数;または第1の遺伝子に由来する配列もしくは第2の遺伝子に由来する配列の頻度の少なくとも1つを決定することをさらに含む。   In some embodiments, the method comprises: a total number of unique TCRa sequences, a total number of unique TCRa sequences; a total number of unique TCRa and TCRa sequences; a total number of unique matched TCRa and TCRa sequences; The method further comprises determining at least one of the frequency of the TCRa sequence or the TCRa sequence, or the frequency of the combination of the TCRa and TCRa sequences, relative to other sequences. In some embodiments, the method further comprises determining a germline sequence of the first cellular polynucleotide, the second cellular polynucleotide, or both, wherein the first cellular polynucleotide comprises a TCRγ or Vγ sequence. And the second cellular polynucleotide comprises a TCRδ or Vδ sequence, or any combination thereof. In some embodiments, the method comprises determining the sequence difference of the TCRγ, TCRδ, Vγ, Vδ, or any combination thereof from the sequence of the germline TCRγ, TCRδ, Vγ, Vδ, or any combination thereof. Further determining. In some embodiments, the method comprises: a total number of unique TCRγ sequences, a total number of unique TCRδ sequences; a total number of unique TCRγ and TCRδ sequences; a total number of unique paired TCRδ and TCRγ sequences; The method further includes determining at least one of the frequency of the TCRγ sequence or the TCRδ sequence, or the frequency of the combination of the TCRγ sequence and the TCRδ sequence, with respect to other sequences. In some embodiments, the method comprises: a total number of sequences from the first gene; a total number of sequences from the second gene; a total number of unique sequences from the first gene; Further comprising determining at least one of the total number of unique sequences derived from the gene; or the frequency of sequences derived from the first gene or sequences derived from the second gene.

一部の実施形態では、方法は、個々の対合したIgLおよびIgH配列、またはTCRαおよびTCRβ配列、またはTCRγおよびTCRδ配列の1つまたは複数の対、ならびに生殖系列からの相違の合計量に基づき、抗体またはTCRを選択することをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、1つもしくは複数のIgLもしくはIgH配列、TCRαおよびTCRβ配列、またはTCRγおよびTCRδ配列、ならびに生殖系列からの相違に基づき、抗体またはTCRを選択することをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、配列パターン、相違の分析、動力学、または頻度の1つまたは複数に基づき抗体またはTCRを選択することをさらに含む。一部の実施形態では、方法は、頻度に基づき抗体またはTCRを選択することをさらに含む。
抗体、BCRおよびTCRのクローニングおよび発現
In some embodiments, the method is based on individual paired IgL and IgH sequences, or one or more pairs of TCRα and TCRβ sequences, or TCRγ and TCRδ sequences, and the total amount of differences from the germline. , Antibodies or TCRs. In some embodiments, the method further comprises selecting an antibody or TCR based on one or more IgL or IgH sequences, TCRα and TCRβ sequences, or TCRγ and TCRδ sequences, and germline differences. . In some embodiments, the method further comprises selecting the antibody or TCR based on one or more of sequence pattern, analysis of differences, kinetics, or frequency. In some embodiments, the method further comprises selecting the antibody or TCR based on frequency.
Cloning and expression of antibodies, BCRs and TCRs

「抗体発現ライブラリー」または「BCR発現ライブラリー」または「TCR発現ライブラリー」または「発現ライブラリー」は、本明細書で使用される場合、核酸またはタンパク質レベルのいずれかでの分子のコレクション(つまり、2つまたはそれよりも多くの分子)を指す場合がある。したがって、この用語は、複数の抗体、BCRもしくはTCR分子をコードする(つまり、核酸レベルの)発現ベクターのコレクションを指していてもよく、またはそれらが適切な発現系で発現された後の(つまり、タンパク質レベルの)抗体、BCRもしくはTCR分子のコレクションを指していてもよい。あるいは、発現ベクター/発現ライブラリーは、それらを発現され得る好適な宿主細胞に含有されてもよい。本発明の発現ライブラリー中のコードまたは発現されている抗体分子は、任意の適切な形式であってよく、例えば、抗体、BCRもしくはTCR分子全体であってもよく、または抗体、BCR断片もしくはTCR断片、例えば、単鎖抗体(例えば、scFv抗体)、Fv抗体、Fab’抗体、(Fab’)断片、ダイアボディ等であってもよい。用語「コードする(encoding)」および「コードする(coding for)」、例えば、特定の酵素を「コードする」/「コードする」核酸配列、または特定の酵素のDNAコート配列、または特定の酵素を「コードする」/「コードする」ヌクレオチド配列など、ならびに他の同義的な用語は、適切な調節配列の制御下に置かれると酵素に転写および翻訳されるDNA配列を指す。「プロモーター配列」は、細胞内でRNAポリメラーゼに結合可能であり、下流(3’方向)コード配列の転写を開始可能であるDNA調節領域である。プロモーターは、DNA配列の一部である。この配列領域は、その3’末端に開始コドンを有する。プロモーター配列は、バックグラウンドを超える検出可能なレベルで転写を開始させるために必要なエレメントを有する最小数の塩基を含む。しかしながら、RNAポリメラーゼがこの配列に結合し、転写が開始コドン(プロモーターを有する3’末端)から開始されると、転写は、3’方向の下流に進行する。プロモーター配列内には、転写開始部位(ヌクレアーゼS1でマッピングすることによって都合良く規定される)ならびにRNAポリメラーゼの結合をもたらすタンパク質結合ドメイン(コンセンサス配列)が見出される。 An “antibody expression library” or “BCR expression library” or “TCR expression library” or “expression library” as used herein is a collection of molecules (either at the nucleic acid or protein level). (I.e., two or more molecules). Thus, the term may refer to a collection of expression vectors (ie, at the nucleic acid level) encoding multiple antibodies, BCR or TCR molecules, or after they have been expressed in a suitable expression system (ie, (At the protein level), a collection of antibodies, BCR or TCR molecules. Alternatively, the expression vector / expression library may be contained in a suitable host cell capable of expressing them. The encoded or expressed antibody molecules in the expression libraries of the invention may be in any suitable format, for example, may be whole antibodies, BCR or TCR molecules, or antibodies, BCR fragments or TCRs. Fragments, for example, single chain antibodies (eg, scFv antibodies), Fv antibodies, Fab 'antibodies, (Fab') 2 fragments, diabodies, and the like may be used. The terms "encoding" and "coding for", e.g., a nucleic acid sequence that "encodes" / "encodes" a particular enzyme, or a DNA coat sequence of a particular enzyme, or a particular enzyme. "Encoding" / "encoding" nucleotide sequence and the like, as well as other equivalent terms, refer to a DNA sequence that is transcribed and translated into an enzyme when placed under the control of appropriate regulatory sequences. A "promoter sequence" is a DNA regulatory region capable of binding RNA polymerase in a cell and initiating transcription of a downstream (3 'direction) coding sequence. A promoter is a part of a DNA sequence. This sequence region has an initiation codon at its 3 'end. The promoter sequence contains a minimal number of bases with the necessary elements to initiate transcription at a detectable level above background. However, when RNA polymerase binds to this sequence and transcription is initiated from the start codon (3 'end with promoter), transcription proceeds downstream in the 3' direction. Within the promoter sequence are found a transcription initiation site (conveniently defined by mapping with nuclease S1) as well as a protein binding domain (consensus sequence) that provides for the binding of RNA polymerase.

本発明の抗体、BCRまたはTCR発現ライブラリーによって同定される、それに由来する、それから選択される、またはそれから得ることができる、抗体、BCRまたはTCR分子は、本発明のさらなる態様を形成する。この場合も、これら抗体、BCRまたはTCR分子は、抗体、BCRもしくはTCR分子をコードするタンパク質または核酸であってよく、次いで、この核酸は、適切な発現ベクターに組み込むことができ、および/または好適な宿主細胞に含有されてもよい。   Antibodies, BCR or TCR molecules identified by, derived from, selected from, or obtainable from an antibody, BCR or TCR expression library of the invention form a further aspect of the invention. Again, the antibody, BCR or TCR molecule can be a protein or nucleic acid encoding the antibody, BCR or TCR molecule, which can then be incorporated into a suitable expression vector, and / or May be contained in various host cells.

cDNAプールは、抗体またはBCR遺伝子の重鎖の定常領域にハイブリダイズするポリヌクレオチド、および抗体、BCRまたはTCR遺伝子のVまたはVαまたはVγ鎖領域の5’末端にハイブリダイズするポリヌクレオチドと共にPCR反応に供してもよい。cDNAプールは、抗体、BCRまたはTCR遺伝子の重鎖またはアルファもしくはガンマ鎖の定常領域にハイブリダイズするポリヌクレオチド、および抗体、BCRまたはTCR配列を含むバーコード化ポリヌクレオチドのVまたはVαまたはVγ鎖領域の領域5’〜5’末端にハイブリダイズするポリヌクレオチドと共にPCR反応に供してもよい。PCR反応は、例えば、カッパおよびラムダクラスのVまたはVβまたはVδ鎖プールを増幅するように設定することもできる。cDNAプールは、抗体遺伝子の軽鎖の定常領域にハイブリダイズするポリヌクレオチド、および抗体、BCRまたはTCR遺伝子のVまたはVβまたはVδ鎖領域の5’末端にハイブリダイズするポリヌクレオチドと共にPCR反応に供してもよい。cDNAプールは、抗体遺伝子の軽鎖の定常領域にハイブリダイズするポリヌクレオチド、および抗体、BCRまたはTCR配列を含むバーコード化ポリヌクレオチドのVまたはVβまたはVδ鎖領域の領域5’〜5’末端にハイブリダイズするポリヌクレオチドと共にPCR反応に供してもよい。そのようなオリゴヌクレオチドまたはプライマーは、公知であり公的に入手可能な免疫グロブリン、BCRまたはTCR遺伝子配列データベース情報に基づいて設計することができる。 The cDNA pool is subjected to a PCR reaction with a polynucleotide that hybridizes to the constant region of the heavy chain of the antibody or BCR gene, and a polynucleotide that hybridizes to the 5 ′ end of the VH or Vα or Vγ chain region of the antibody, BCR or TCR gene. May be served. The cDNA pool comprises the antibody, a polynucleotide that hybridizes to the heavy or constant region of the alpha or gamma chain of the BCR or TCR gene, and the VH or Vα or Vγ chain of the antibody, BCR or TCR sequence that encodes a bar-coded polynucleotide comprising the sequence. The region may be subjected to a PCR reaction together with a polynucleotide that hybridizes to the 5 ′ to 5 ′ end of the region. PCR reactions can also be set up to amplify, for example, kappa and lambda class VL or Vβ or Vδ chain pools. The cDNA pool is subjected to a PCR reaction with a polynucleotide that hybridizes to the constant region of the light chain of the antibody gene and a polynucleotide that hybridizes to the 5 ′ end of the VL or Vβ or Vδ chain region of the antibody, BCR or TCR gene. You may. The cDNA pool comprises a polynucleotide that hybridizes to the constant region of the light chain of the antibody gene, and the region 5'-5 'of the VL or Vβ or Vδ chain region of the antibody, barcoding polynucleotide comprising the BCR or TCR sequence. May be subjected to a PCR reaction together with a polynucleotide that hybridizes to the PCR. Such oligonucleotides or primers can be designed based on known and publicly available immunoglobulin, BCR or TCR gene sequence database information.

一部の実施形態では、VおよびVまたはVαおよびVβまたはVγおよびVδ配列は、重鎖または軽鎖遺伝子に、特にVおよびVまたはVαおよびVβまたはVγおよびVδポリヌクレオチドの末端領域の一方または両方に特異的ではない1つまたは複数のプライマーを使用したPCR増幅により産生されるVおよびVまたはVαおよびVβまたはVγおよびVδ配列のライブラリーから便利に得ることができる。一部の実施形態では、VおよびV配列は、ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドの領域に特異的なプライマーを使用したPCR増幅により産生されるVおよびVまたはVαおよびVβまたはVγおよびVδ配列のライブラリーから便利に得ることができる。一部の実施形態では、VおよびV配列は、C遺伝子ファミリー特異的プライマーまたはC遺伝子特異的プライマーを使用したPCR増幅により産生されるVおよびVまたはVαおよびVβまたはVγおよびVδ配列のライブラリーから便利に得ることができる。一部の実施形態では、VおよびV配列は、ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドの領域に特異的な第1のプライマー、およびC遺伝子ファミリー特異的プライマーまたはC遺伝子特異的プライマーである第2のプライマーまたは複数の第2のプライマーを有するプライマーセットを使用したPCR増幅により産生されるVおよびVまたはVαおよびVβまたはVγおよびVδ配列のライブラリーから便利に得ることができる。一部の実施形態では、VおよびVまたはVαおよびVβまたはVγおよびVδ配列は、ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドの領域に特異的な第1のプライマーおよびユニバーサル配列に特異的な第2のプライマーを有するプライマーセットを使用したPCR増幅により産生されるVおよびVまたはVαおよびVβまたはVγおよびVδ配列のライブラリーから便利に得ることができる。 In some embodiments, the VH and VL or Vα and Vβ or Vγ and Vδ sequences are located in heavy or light chain genes, particularly the terminal regions of the VH and VL or Vα and Vβ or Vγ and Vδ polynucleotides. Can be conveniently obtained from a library of VH and VL or Vα and Vβ or Vγ and Vδ sequences produced by PCR amplification using one or more primers that are not specific for one or both of In some embodiments, the VH and VL sequences are VH and VL or Vα and Vα or Vβ or Vγ and Vδ produced by PCR amplification using primers specific for the region of the Vessel bar-encoding polynucleotide. It can be conveniently obtained from a library of sequences. In some embodiments, the VH and VL sequences are VH and VL or Vα and Vβ or Vγ and Vδ sequences produced by PCR amplification using C gene family-specific primers or C gene-specific primers. From the library. In some embodiments, the VH and VL sequences are a first primer specific to a region of the Bessel bar-encoding polynucleotide and a second primer that is a C gene family specific primer or a C gene specific primer. It can be conveniently obtained from a library of VH and VL or Vα and Vβ or Vγ and Vδ sequences produced by PCR amplification using a primer or a primer set having a plurality of second primers. In some embodiments, the VH and VL or Vα and Vβ or Vγ and Vδ sequences are a first primer specific to a region of the Bessel bar encoded polynucleotide and a second primer specific to a universal sequence. Can be conveniently obtained from a library of VH and VL or Vα and Vβ or Vγ and Vδ sequences produced by PCR amplification using a primer set having

一部の実施形態では、逆転写時に、得られたcDNA配列を、免疫グロブリン遺伝子またはBCR遺伝子に特異的な、特にVおよびVまたはVαおよびVβまたはVγおよびVδポリヌクレオチドの末端領域の一方または両方に特異的な1つまたは複数のプライマーを使用して、PCRにより増幅してもよい。一部の実施形態では、VおよびV配列は、V遺伝子ファミリー特異的プライマーまたはV遺伝子特異的プライマーを使用したPCR増幅により産生されるVおよびVまたはVαおよびVβまたはVγおよびVδ配列のライブラリーから得ることができ(Nichollsら、J. Immunol. Meth.、1993年、165巻:81頁;WO93/12227)、または入手可能な情報に基づき、標準的な当技術分野で公知の方法に従って設計される。(VおよびVまたはVαおよびVβまたはVγおよびVδ配列を、通常は介在スペーサー配列(例えば、インフレーム可撓性ペプチドスペーサーをコードする)とライゲーションさせて、単鎖抗体をコードするカセットを形成することができる)。V領域配列は、免疫グロブリン発現細胞のcDNAまたはPCR増幅産物として便利にクローニングすることができる。VおよびVまたはVαおよびVβまたはVγおよびVδ領域は、任意選択で、本明細書に記載されている方法で、特に、言及されているある特定のステップ後(例えば、単一細胞PCR後、哺乳動物または他の細胞表面ディスプレイ後、およびFACSスクリーニング後等)に配列決定される。他の理由の中でも、多様性のレベルが許容可能なレベルにあることを確認するために、配列決定を使用してもよい。配列決定は、ハイスループット配列決定、ディープシーケンシング(複数の個々の試料に由来する同じ遺伝子を配列決定して、配列の差異を識別する)、またはこの2つの組合せを含んでいてもよい。 In some embodiments, upon reverse transcription, the resulting cDNA sequence is converted to one of the terminal regions of a VH and VL or Vα and Vβ or Vγ and Vδ polynucleotides specific for an immunoglobulin or BCR gene. Alternatively, one or more primers specific for both may be used to amplify by PCR. In some embodiments, the VH and VL sequences are VH and VL or Vα and Vβ or Vγ and Vδ sequences produced by PCR amplification using V gene family-specific primers or V gene-specific primers. (Nicholls et al., J. Immunol. Meth., 1993, 165: 81; WO 93/12227) or are based on available information and are standard and known in the art. Designed according to the method. (The VH and VL or Vα and Vβ or Vγ and Vδ sequences are ligated, usually with an intervening spacer sequence (eg, encoding an in-frame flexible peptide spacer) to form a cassette encoding a single chain antibody. can do). The V region sequence can be conveniently cloned as a cDNA or PCR amplification product of an immunoglobulin expressing cell. The VH and VL or Vα and Vβ or Vγ and Vδ regions are optionally in the manner described herein, particularly after certain steps mentioned (eg, after single cell PCR). , After mammalian or other cell surface display, and after FACS screening). Sequencing may be used to confirm that the level of diversity is at an acceptable level, among other reasons. Sequencing may include high-throughput sequencing, deep sequencing (sequencing the same gene from multiple individual samples to identify sequence differences), or a combination of the two.

一部の実施形態では、本明細書に記載されている方法を使用して、天然のVおよびVまたはVαおよびVβまたはVγおよびVδ組合せを、物理的に連結することは必要とされない。一部の実施形態では、cDNA、バーコード化ポリヌクレオチド、またはPCR増幅バーコード化cDNAは、物理的に連結されていない。一部の実施形態では、cDNA、バーコード化ポリヌクレオチド、またはPCR増幅バーコード化cDNAは、同じ反応またはベッセルでは、物理的に連結されていない。 In some embodiments, using the methods described herein, it is not required that the natural VH and VL or Vα and Vβ or Vγ and Vδ combinations be physically linked. In some embodiments, the cDNA, barcoded polynucleotide, or PCR amplified barcoded cDNA is not physically linked. In some embodiments, the cDNA, barcoded polynucleotide, or PCR amplified barcoded cDNA is not physically linked in the same reaction or vessel.

一部の実施形態では、天然のVおよびVまたはVαおよびVβまたはVγおよびVδ組合せは、cDNAプライマーに加えて、VまたはVαまたはVγ遺伝子の5’末端に対する1つのプライマーまたは複数のプライマー、およびVまたはVβまたはVδ遺伝子の5’末端に対する別のプライマーまたは複数のプライマーを使用して、物理的に連結される。また、これらプライマーは、VおよびVまたはVαおよびVβまたはVγおよびVδ遺伝子の自己集合を可能にするための追加的な配列である相補的尾部を含有する。増幅および連結反応は各細胞内で実施されたため、PCR増幅および連結後に、混合産物、言い換えれば混合可変領域を得る可能性は最小限である。混合のリスクは、V領域cDNA対が細胞区画の外に出て相互混合せず、PCR増幅および連結のために細胞内に残留することを更に保証するために、ジゴキシゲニン標識ヌクレオチド等の嵩高い試薬を利用することによりさらに低減させることができる。増幅された配列は、相補的末端配列のハイブリダイゼーションにより連結される。連結後、配列は、本明細書に記載のさらなる方法ステップで使用される細胞から回収することができる。例えば、回収されたDNAは、必要に応じて末端プライマーを使用してPCR増幅し、下記に詳述されているような、プラスミド、ファージ、コスミド、ファージミド、ウイルスベクター、またはそれらの組合せであってもよいベクターにクローニングすることができる。ハイブリダイズされた配列に便利な制限酵素部位を組み込んで、クローニングを容易にしてもよい。また、こうしたベクターは、後に使用するための、連結された可変領域のライブラリーとして保存してもよい。 In some embodiments, the native VH and VL or Vα and Vβ or Vγ and Vδ combination is one or more primers to the 5 ′ end of the VH or Vα or Vγ gene in addition to the cDNA primer. And another primer or primers for the 5 'end of the VL or Vβ or Vδ gene. These primers also contain a complementary tail, an additional sequence to allow self-assembly of the VH and VL or Vα and Vβ or Vγ and Vδ genes. Since the amplification and ligation reactions were performed in each cell, the likelihood of obtaining mixed products, in other words mixed variable regions, after PCR amplification and ligation is minimal. The risk of mixing is that bulky reagents such as digoxigenin-labeled nucleotides, to further assure that the V region cDNA pairs do not exit the cell compartment and intermix and remain inside the cell for PCR amplification and ligation. Can be further reduced by using. The amplified sequences are ligated by hybridization of complementary terminal sequences. After ligation, the sequence can be recovered from the cells used in the further method steps described herein. For example, the recovered DNA may be PCR amplified, optionally using terminal primers, and may be a plasmid, phage, cosmid, phagemid, viral vector, or a combination thereof, as detailed below. Can be cloned into a good vector. Convenient restriction sites may be incorporated into the hybridized sequence to facilitate cloning. Such vectors may also be stored as a library of linked variable regions for later use.

追加のVおよびVまたはVαおよびVβまたはVγおよびVδの組合せを提供するために、発現系を選択することができる。例えば、バクテリオファージ発現系では、重鎖および軽鎖配列のランダム組換えが可能である。他の好適な発現系が当業者に公知である。 Expression systems can be selected to provide additional VH and VL or Vα and Vβ or Vγ and Vδ combinations. For example, bacteriophage expression systems allow random recombination of heavy and light chain sequences. Other suitable expression systems are known to those skilled in the art.

非ヒトに由来するVおよびVまたはVαおよびVβまたはVγおよびVδ配列の場合、一部の実施形態では、これらの配列を完全ヒトFcとキメラ化することが好ましい可能性があることに注意すべきである。本明細書で使用される場合、「キメラ化」は、重鎖および軽鎖可変領域またはVαおよびVβまたはVγおよびVδ領域がヒト由来ではなく、重鎖および軽鎖またはVαおよびVβまたはVγおよびVδ鎖の定常領域がヒト由来である免疫グロブリン、BCRまたはTCRを指す。これは、可変ドメインをヒトFcに増幅およびクローニングすることによって達成される。ヒトFcは、ベクターの一部であってもよく、または別個の分子の中にあってもよく、Fcのライブラリーを使用することもできる。好ましい実施形態では、CHO細胞などの哺乳動物細胞において増殖させたキメラ化分子を、FACSで2回スクリーニングして、細胞集団を、目的の抗体を発現する細胞について濃縮する。キメラ化抗体、BCRまたはTCRは、配列決定してから機能的に特徴付けるか、または直接的な機能特徴付けもしくは動力学のいずれかによって特徴付けられる。成長、スクリーニング、および特徴付けは、下記に詳細に記載される。 Note that for VH and VL or Vα and Vβ or Vγ and Vδ sequences from non-humans, in some embodiments it may be preferable to chimerize these sequences with fully human Fc. Should. As used herein, "chimerism" means that the heavy and light chain variable regions or Vα and Vβ or Vγ and Vδ regions are not of human origin and the heavy and light chains or Vα and Vβ or Vγ and Vδ are not human. Refers to an immunoglobulin, BCR or TCR in which the constant region of the chain is of human origin. This is achieved by amplifying and cloning the variable domain into human Fc. The human Fc can be part of a vector or in a separate molecule, and a library of Fc can be used. In a preferred embodiment, chimeric molecules grown in mammalian cells, such as CHO cells, are screened twice by FACS to enrich the cell population for cells expressing the antibody of interest. A chimeric antibody, BCR or TCR, is characterized either by sequencing and then functionally, or by direct functional characterization or kinetics. Growth, screening, and characterization are described in detail below.

上述のPCR反応は、IgG形態の抗体をクローニングするために記載されていることに留意することが重要である。IgG形態の抗体は、一般的により成熟した免疫応答と関連しており、一般的にIgM抗体よりも高い親和性を示し、ある特定の治療または診断応用により望ましいため、好ましい。しかしながら、明らかに、所望であるかまたは適切である場合、免疫グロブリン分子の他の形態、例えば、IgM、IgA、IgE、およびIgDの1つまたは複数のクローニングを可能にすることになるポリヌクレオチドを設計することができる。   It is important to note that the PCR reaction described above has been described for cloning antibodies in the IgG form. IgG forms of antibody are preferred because they are generally associated with a more mature immune response, generally show higher affinity than IgM antibodies, and are more desirable for certain therapeutic or diagnostic applications. Obviously, however, if desired or appropriate, other forms of the immunoglobulin molecule, such as polynucleotides that will allow cloning of one or more of IgM, IgA, IgE, and IgD. Can be designed.

細胞に含有されている遺伝物質の完全性を維持することができ、それによってライブラリーを後日に作ることが可能である場合、抗体、BCRまたはTCRを同定し、細胞の適切な集団を、適切な時点で単離し、任意選択で上述のように濃縮した後に、抗体、BCRまたはTCR発現ライブラリーを直ちに生成する必要はない。したがって、例えば、細胞、細胞溶解物、または核酸、例えばRNAまたはそれに由来するDNAは、適切な方法、例えば凍結によって後日まで保存することができ、後日に所望となった時点で、発現ライブラリーを生成することができる。   If the integrity of the genetic material contained in the cells can be maintained, so that a library can be created at a later date, antibodies, BCRs or TCRs can be identified and the appropriate population of cells It is not necessary to generate an antibody, BCR or TCR expression library immediately after isolation at any time and optionally enrichment as described above. Thus, for example, the cells, cell lysates, or nucleic acids, eg, RNA or DNA derived therefrom, can be stored until a later date by any suitable method, eg, freezing, and the expression library can be stored at a later date when desired. Can be generated.

発現ベクターのライブラリーが生成されたら、コードされた抗体分子を、適切な発現系で発現し、周知であり当技術分野で記録されている適切な技法を使用してスクリーニングすることができる。したがって、上記で規定されている本発明の方法は、適切な発現系で発現ベクターのライブラリーを発現すること、および発現されたライブラリーを所望の特性を有する抗体についてスクリーニングすることをさらに含んでいてもよい。   Once a library of expression vectors has been generated, the encoded antibody molecules can be expressed in a suitable expression system and screened using suitable techniques that are well known and documented in the art. Accordingly, the method of the invention as defined above further comprises expressing the library of expression vectors in a suitable expression system, and screening the expressed library for antibodies having desired properties. It may be.

本明細書に示されるように、抗体、BCRまたはTCR配列をコードするポリヌクレオチドを含む、本開示の方法によって調製されるポリヌクレオチドとしては、これらに限定されないが、それ自体が抗体、BCRまたはTCR断片のアミノ酸配列をコードするもの、抗体、BCRまたはTCR全体、またはその部分の非コード配列、抗体、BCRまたはTCR、断片または部分のコード配列、ならびに上述の追加のコード配列を有するまたは有していない、少なくとも1つのシグナルリーダーまたは融合ペプチドのコード配列などの、非コード5’および3’配列を含むがこれらに限定されない追加の非コード配列を共に有する、少なくとも1つのイントロンなどの、スプライシングおよびポリアデニル化シグナル(例えば、mRNAのリボソーム結合および安定性)を含む、転写、mRNAプロセシングに役割を果たす転写された未翻訳配列などの、追加の配列;追加の機能を提供するものなどの、追加のアミノ酸をコードする追加のコード配列が挙げられる。したがって、抗体をコードする配列は、抗体またはTCR断片または部分を含む融合抗体またはTCRの精製を容易にするペプチドをコードする配列などの、マーカー配列に融合させることができる。   As set forth herein, polynucleotides prepared by the methods of the present disclosure, including, but not limited to, polynucleotides encoding antibodies, BCRs or TCR sequences, include, but are not limited to, antibodies, BCRs or TCRs. Non-coding sequences of the entire amino acid sequence of the fragment, the antibody, BCR or TCR, or a portion thereof, the coding sequence of the antibody, BCR or TCR, fragment or portion, and having or having the additional coding sequence described above. Splicing and polyadenylation, such as at least one intron, together with additional non-coding sequences, including but not limited to non-coding 5 'and 3' sequences, such as the coding sequence of at least one signal leader or fusion peptide. Signal (eg, mRNA Additional sequences, such as transcribed, untranslated sequences that play a role in transcription, mRNA processing, including (somesome binding and stability); additional coding sequences that encode additional amino acids, such as those that provide additional functions. Is mentioned. Thus, the sequence encoding the antibody can be fused to a marker sequence, such as a fusion antibody comprising the antibody or TCR fragment or portion, or a sequence encoding a peptide that facilitates purification of the TCR.

次に任意選択で、一次PCR産物は、抗体、BCRまたはTCR可変ドメインV、VカッパおよびVラムダまたはVαおよびVβまたはVγおよびVδの5’および3’末端にハイブリダイズする新しいポリヌクレオチドセットによる二次PCR反応に供してもよい(適宜、新しいポリヌクレオチドセットが使用される一次PCR反応が、重鎖もしくは軽鎖抗体遺伝子またはVαもしくはVβのTCR遺伝子またはVγもしくはVδのTCR遺伝子の部分を増幅するように設計されていたか否かに応じて)。これらポリヌクレオチドは、以降のクローニングのための規定セットの制限酵素に特異的なDNA配列(つまり、制限酵素部位)を含むことが有利である。選択された制限酵素は、ヒト抗体、BCRまたはTCR V遺伝子セグメント内で切断が起こらないように選択しなければならない。そのようなポリヌクレオチドは、公知であり公的に入手可能な免疫グロブリンまたはTCR遺伝子配列および制限酵素データベース情報に基づいて設計することができる。しかし、含まれる好ましい制限酵素部位は、NcoI、HindIII、MluI、およびNotIである。そのような二次PCR反応の産物は、様々なV−重鎖、V−軽鎖カッパおよびV−軽鎖ラムダ抗体断片/ドメインのレパートリーである。したがって、目的の発現ライブラリー形式が、scFvまたはFv形式であり、抗体またはTCRのVおよびVまたはVαおよびVβまたはVγおよびVδドメインのみが存在する場合、一般的に、このタイプの二次PCR反応が実施される。 Next, optionally, the primary PCR product is a new polynucleotide that hybridizes to the 5 ′ and 3 ′ ends of the antibody, BCR or TCR variable domains V H , VL kappa and VL lambda or Vα and Vβ or Vγ and Vδ. The set may be subjected to a secondary PCR reaction (where appropriate, where a new set of polynucleotides is used, where the primary PCR reaction is a heavy or light chain antibody gene or a Vα or Vβ TCR gene or a portion of a Vγ or Vδ TCR gene). Depending on whether it was designed to amplify). These polynucleotides advantageously contain DNA sequences specific for a defined set of restriction enzymes (ie, restriction enzyme sites) for subsequent cloning. The restriction enzymes selected must be chosen so that cleavage does not occur within the human antibody, BCR or TCR V gene segments. Such polynucleotides can be designed based on known and publicly available immunoglobulin or TCR gene sequences and restriction enzyme database information. However, the preferred restriction enzyme sites included are NcoI, HindIII, MluI, and NotI. The product of such a secondary PCR reaction is a repertoire of various V-heavy, V-light chain kappa and V-light chain lambda antibody fragments / domains. Thus, if the expression library format of interest is the scFv or Fv format and only the VH and VL or Vα and Vβ or Vγ and Vδ domains of the antibody or TCR are present, this type of secondary A PCR reaction is performed.

PCR産物はまた、バーコード化ポリヌクレオチドの5’および3’末端にハイブリダイズする新しいプライマーセットによるPCR反応に供してもよい。有利には、これらのポリヌクレオチドは、以降のクローニングのための規定セットの制限酵素に特異的なDNA配列(つまり、制限酵素部位)を含むことができる。選択された制限酵素は、ヒト抗体またはTCR V遺伝子セグメント内で切断が起こらないように選択しなければならない。そのようなポリヌクレオチドは、公知であり公的に入手可能な免疫グロブリン、BCRまたはTCR遺伝子配列および制限酵素データベース情報に基づいて設計することができる。しかし、含まれる好ましい制限酵素部位は、NcoI、HindIII、MluI、およびNotIである。そのような二次PCR反応の産物は、様々なV、Vカッパ、およびVラムダ抗体断片/ドメイン、またはVαおよびVβもしくはVγおよびVδ TCR断片/ドメインのレパートリーである。 The PCR product may also be subjected to a PCR reaction with a new set of primers that hybridizes to the 5 'and 3' ends of the barcoded polynucleotide. Advantageously, these polynucleotides can include DNA sequences specific for a defined set of restriction enzymes (ie, restriction enzyme sites) for subsequent cloning. The selected restriction enzyme must be chosen so that cleavage does not occur within the human antibody or TCR V gene segment. Such polynucleotides can be designed based on known and publicly available immunoglobulin, BCR or TCR gene sequences and restriction enzyme database information. However, the preferred restriction enzyme sites included are NcoI, HindIII, MluI, and NotI. The product of such a secondary PCR reaction is a repertoire of various VH , VL kappa, and VL lambda antibody fragments / domains, or Vα and Vβ or Vγ and Vδ TCR fragments / domains.

重鎖もしくは軽鎖またはVαもしくはVβ鎖またはVγもしくはVδ鎖FvもしくはFab断片、または単鎖抗体、BCRもしくはTCRを、この系と共に使用することもできる。重鎖もしくは軽鎖またはVαもしくはVβ鎖またはVγもしくはVδ鎖を突然変異させた後、溶液に相補鎖を添加することができる。その後、2つの鎖を組み合わせ、機能性抗体断片を形成させることが可能である。ランダムで非特異的な軽鎖もしくは重鎖またはVαもしくはVβ鎖またはVγもしくはVδ鎖配列を添加することにより、多様なメンバーのライブラリーを生成するための、コンビナトリアル系の産生を可能にする。   Heavy or light chains or Vα or Vβ chains or Vγ or Vδ chains Fv or Fab fragments, or single chain antibodies, BCRs or TCRs can also be used with this system. After mutating the heavy or light chain or the Vα or Vβ chain or the Vγ or Vδ chain, the complementary chain can be added to the solution. Thereafter, the two chains can be combined to form a functional antibody fragment. The addition of random, non-specific light or heavy chains or Vα or Vβ or Vγ or Vδ chain sequences allows for the production of combinatorial systems to generate libraries of diverse members.

本明細書で規定される免疫負荷宿主のBまたはTリンパ球に由来する抗体、BCRまたはTCR遺伝子の可変重鎖もしくはVα鎖もしくはVγ鎖領域またはその断片、および/あるいは可変軽鎖もしくはVβ鎖もしくはVδ鎖領域またはその断片を含む、クローニングされた断片のそのようなレパートリーのライブラリーは、本発明のさらなる態様を形成する。クローニングされた可変領域を含むこれらのライブラリーを、発現ベクターに任意選択で挿入して、発現ライブラリーを形成することができる。   Antibodies derived from B or T lymphocytes of an immune-loaded host as defined herein, the variable heavy or Vα or Vγ chain region of the BCR or TCR gene or fragment thereof, and / or the variable light or Vβ chain or Such a repertoire library of cloned fragments, including the Vδ chain region or a fragment thereof, forms a further aspect of the invention. These libraries containing the cloned variable regions can optionally be inserted into an expression vector to form an expression library.

一部の実施形態では、PCR反応は、単離された免疫細胞集団に含有されている様々な抗体、BCRまたはTCR鎖の定常領域の全部または一部を保持するように設定することができる。これは、発現ライブラリー形式がFab形式であり、重鎖またはアルファ鎖またはガンマ鎖成分が、VまたはVαまたはVγおよびCまたはCαまたはCγドメインを含み、軽鎖またはVβ鎖またはVδ鎖成分が、VまたはVβまたはVδ鎖およびCまたはCβまたはCδドメインを含む場合に望ましい。この場合も、抗体、BCRまたはTCR鎖の定常領域の全部または一部を含むそのようなクローニングされた断片のライブラリーは、本発明のさらなる態様を形成する。 In some embodiments, the PCR reaction can be set up to retain all or part of the constant regions of the various antibodies, BCRs or TCR chains contained in the isolated immune cell population. This expression library format are the Fab format, heavy or alpha chain or gamma chain component comprises a V H or Vα or Vγ and C H or Cα or Cγ domain, light or Vβ chain or Vδ chain component but desirable when containing V L or Vβ or Vδ chain and C L or Cβ or Cδ domain. Again, a library of such cloned fragments containing all or part of the constant region of the antibody, BCR or TCR chain forms a further aspect of the invention.

こうした核酸は、本発明のポリヌクレオチドの他の配列を含むことができるため便利である。例えば、1つまたは複数のエンドヌクレアーゼ制限部位を含む多重クローニング部位を核酸に挿入して、ポリヌクレオチドの単離を支援することができる。また、翻訳可能な配列を挿入して、翻訳された本発明のポリヌクレオチドの単離を支援することができる。例えば、ヘキサヒスチジンマーカー配列は、本発明のタンパク質を精製するための便利な手段を提供する。任意選択で、コード配列を除く本発明の核酸は、本発明のポリヌクレオチドをクローニングおよび/または発現するためのベクター、アダプター、またはリンカーである。   Such nucleic acids are convenient because they can include other sequences of the polynucleotide of the invention. For example, multiple cloning sites containing one or more endonuclease restriction sites can be inserted into the nucleic acid to aid in the isolation of the polynucleotide. Also, translatable sequences can be inserted to assist in isolating the translated polynucleotide of the present invention. For example, a hexahistidine marker sequence provides a convenient means for purifying a protein of the invention. Optionally, the nucleic acid of the invention, excluding the coding sequence, is a vector, adapter, or linker for cloning and / or expressing a polynucleotide of the invention.

追加の配列を、そのようなクローニングおよび/または発現配列に付加して、クローニングおよび/または発現時のそれらの機能を最適化し、ポリヌクレオチドの単離を支援し、またはポリヌクレオチドの細胞への導入を向上させることができる。クローニングベクター、発現ベクター、アダプター、およびリンカーの使用は、当技術分野で周知である。(例えば、Ausubel、上記;またはSambrook、上記を参照)。   Additional sequences may be added to such cloning and / or expression sequences to optimize their function during cloning and / or expression, to assist in isolating the polynucleotide, or to introduce the polynucleotide into cells. Can be improved. The use of cloning vectors, expression vectors, adapters, and linkers is well-known in the art. (See, eg, Ausubel, supra; or Sambrook, supra).

本明細書で開示されているライブラリーは、様々な用途で使用することができる。本明細書で使用される場合、ライブラリーは、複数の分子を含む。一部の実施形態では、ライブラリーは、複数のポリヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、ライブラリーは、複数のプライマーを含む。一部の実施形態では、ライブラリーは、1つまたは複数のポリヌクレオチド、アンプリコン、またはアンプリコンセットに由来する複数の配列読み取りを含む。ライブラリーは、保管し、分析用の試料を生成するために複数回使用することができる。一部の用途としては、例えば、遺伝子多型を遺伝子型決定すること、RNAプロセシングを研究すること、および本明細書で提供されている方法により配列決定するための代表的クローンを選択することが挙げられる。配列決定または増幅のためのプライマーまたはライブラリー等の複数のポリヌクレオチドを含むライブラリーを生成することができ、複数のポリヌクレオチドは、少なくとも、約2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1500、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10,000、11,000、12,000、13,000、14,000、15,000、16,000、17,000、18,000、19,000、20,000、30,000、40,000、50,000、60,000、70,000、80,000、90,000、100,000、200,000、300,000、400,000、500,000、600,000、700,000、800,000、900,000、1,000,000、50,000,000、100,000,000個、またはそれよりも多くの分子バーコードまたはベッセルバーコードを含む。一部の実施形態では、ポリヌクレオチドのライブラリーは、複数の少なくとも約2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1500、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10,000、11,000、12,000、13,000、14,000、15,000、16,000、17,000、18,000、19,000、20,000、30,000、40,000、50,000、60,000、70,000、80,000、90,000、100,000、200,000、300,000、400,000、500,000、600,000、700,000、800,000、900,000、1,000,000、50,000,000、100,000,000個、またはそれよりも多くの固有のポリヌクレオチドを含み、各固有のポリヌクレオチドは、1つまたは複数の分子バーコードおよびベッセルバーコードを含む。
バーコード
The libraries disclosed herein can be used for various applications. As used herein, a library contains a plurality of molecules. In some embodiments, the library comprises a plurality of polynucleotides. In some embodiments, the library comprises a plurality of primers. In some embodiments, the library includes multiple sequence reads from one or more polynucleotides, amplicons, or amplicon sets. The library can be stored and used multiple times to generate samples for analysis. Some uses include, for example, genotyping genetic polymorphisms, studying RNA processing, and selecting representative clones for sequencing by the methods provided herein. No. Libraries comprising a plurality of polynucleotides, such as primers or libraries for sequencing or amplification, can be generated, wherein the plurality of polynucleotides is at least about 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, , 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 , 800, 900, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 10,000, 11,000, 12,000, 13,000, 14,000, 15,000, 16 000, 17,000, 18,000, 19,000, 20,000, 30,000, 40,000, 50,000, 60 000, 70,000, 80,000, 90,000, 100,000, 200,000, 300,000, 400,000, 500,000, 600,000, 700,000, 800,000, 900,000, Includes 1,000,000, 50,000,000, 100,000,000, or more molecular or Vessel barcodes. In some embodiments, the library of polynucleotides comprises a plurality of at least about 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 10,000, 11,000, 12,000, 13,000, 14,000, 15,000, 16,000, 17,000, 18,000, 19,000, 20,000, 30,000, 40,000, 50,000, 60,000, 70,000, 80,000, 90,000, 100,000, 200,000, 30 , 000,000, 400,000, 500,000, 600,000, 700,000, 800,000, 900,000, 1,000,000, 50,000,000, 100,000,000, or more It includes many unique polynucleotides, each unique polynucleotide including one or more molecular barcodes and Bessel barcodes.
barcode

抗原分子バーコードなどの分子バーコードは、単一の分子、例えば親和性−オリゴヌクレオチド複合体もしくは四量体−オリゴヌクレオチド複合体の単一のオリゴヌクレオチド、または単一の細胞もしくは単一のベッセルに由来するポリヌクレオチド分子に固有の情報を含む。ベッセルバーコードは、異なる単一の細胞に由来するまたは異なる単一のベッセル中に存在するポリヌクレオチドと比較して、単一の細胞に由来するまたは単一のベッセル中に存在するポリヌクレオチドに固有の情報を含む。一部の実施形態では、固有の情報は、ヌクレオチドの固有の配列を含む。例えば、分子バーコードまたはベッセルバーコードの配列は、分子バーコードまたはベッセルバーコードを含むヌクレオチドの固有のまたはランダムな配列の同一性および順序を決定することによって決定することができる。一部の実施形態では、固有の情報を使用して、標的ポリヌクレオチドの配列を同定することはできない。例えば、分子バーコードは、1つの標的ポリヌクレオチドに付着されていてもよいが、分子バーコードを使用して、付着されている標的ポリヌクレオチドを決定することはできない。一部の実施形態では、固有の情報は、標的ポリヌクレオチドの配列の同定に連結されている公知の配列ではない。例えば、ベッセルバーコードは、1つまたは複数の標的ポリヌクレオチドに付着されていてもよいが、ベッセルバーコードを使用して、付着されている1つまたは複数の標的ポリヌクレオチドのいずれかを決定することはできない。一部の実施形態では、固有の情報は、ヌクレオチドのランダムな配列を含む。一部の実施形態では、固有の情報は、ポリヌクレオチド上のヌクレオチドの1つまたは複数の固有の配列を含む。一部の実施形態では、固有の情報は、ディジェネレートヌクレオチド配列またはディジェネレートバーコードを含む。ディジェネレートバーコードは、可変ヌクレオチド塩基組成または配列を含むことができる。例えば、ディジェネレートバーコードは、ランダム配列であってよい。一部の実施形態では、分子バーコードまたはベッセルバーコードの相補体配列も、分子バーコードまたはベッセルバーコード配列である。   A molecular barcode, such as an antigenic molecule barcode, is a single molecule, e.g., a single oligonucleotide of an affinity-oligonucleotide or tetramer-oligonucleotide complex, or a single cell or single vessel. Contains information specific to polynucleotide molecules derived from Vessel barcodes are unique to polynucleotides from a single cell or present in a single vessel, as compared to polynucleotides from a different single cell or present in a different single vessel. Including information. In some embodiments, the unique information includes a unique sequence of nucleotides. For example, the sequence of a molecular or Bessel barcode can be determined by determining the identity and order of the unique or random sequence of nucleotides comprising the molecular or Bessel barcode. In some embodiments, unique information cannot be used to identify the sequence of the target polynucleotide. For example, a molecular barcode may be attached to one target polynucleotide, but a molecular barcode cannot be used to determine the attached target polynucleotide. In some embodiments, the unique information is not a known sequence linked to the identification of the target polynucleotide sequence. For example, a vessel barcode may be attached to one or more target polynucleotides, but the vessel barcode is used to determine any of the one or more target polynucleotides attached. It is not possible. In some embodiments, the unique information comprises a random sequence of nucleotides. In some embodiments, the unique information includes one or more unique sequences of nucleotides on the polynucleotide. In some embodiments, the unique information comprises a degenerate nucleotide sequence or a degenerate barcode. A degenerate barcode can include a variable nucleotide base composition or sequence. For example, the degenerate barcode may be in a random arrangement. In some embodiments, the complement sequence of the molecular or Bessel barcode is also a molecular or Bessel barcode sequence.

バーコードは、任意の長さのヌクレオチドを含んでいてもよい。例えば、本明細書に記載のバーコードはいずれも、2から36個までのヌクレオチドの、4から36個までのヌクレオチドの、または6から30個までのヌクレオチドの、または8から20個までのヌクレオチドの、2から20個までのヌクレオチドの、4から20個までのヌクレオチドの、または6から20個までのヌクレオチドの範囲内の長さを有していてもよい。ある特定の態様では、セット内のバーコードの融解温度は、互いに10℃以内、互いに5℃以内、または互いに2℃以内である。ある特定の態様では、セット内のバーコードの融解温度は、互いに10℃以内、互いに5℃以内、または互いに2℃以内ではない。一部の態様では、バーコードは、クロスハイブリダイゼーションが最小限であるセットのメンバーである。例えば、そのようなセットの各メンバーのヌクレオチド配列は、メンバーがストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で任意の他のメンバーの相補体と安定二本鎖を形成することができないように、そのセットの全ての他のメンバーのヌクレオチド配列と十分に異なっていてもよい。一部の実施形態では、クロスハイブリダイゼーションが最小限であるセットの各メンバーのヌクレオチド配列は、少なくとも2つのヌクレオチドが全ての他の配列と異なる。バーコード技術は、Winzelerら(1999年)Science、285巻:901頁;Brenner(2000年)Genome Biol.、1巻:1頁 Kumarら(2001年)Nature Rev.、2巻:302頁;Giaeverら(2004年)Proc. Natl. Acad. Sci. USA、101巻:793頁;Easonら(2004年)Proc. Natl. Acad. Sci. USA、101巻:11046頁;およびBrenner(2004年)Genome Biol.、5巻:240頁に記載されている。   Barcodes may include nucleotides of any length. For example, any of the barcodes described herein may have from 2 to 36 nucleotides, from 4 to 36 nucleotides, or from 6 to 30 nucleotides, or from 8 to 20 nucleotides. , From 2 to 20 nucleotides, from 4 to 20 nucleotides, or from 6 to 20 nucleotides. In certain aspects, the melting temperatures of the barcodes in the set are within 10 ° C of each other, within 5 ° C of each other, or within 2 ° C of each other. In certain aspects, the melting temperatures of the barcodes in the set are not within 10 ° C. of each other, within 5 ° C. of each other, or within 2 ° C. of each other. In some aspects, the barcode is a member of a set that has minimal cross-hybridization. For example, the nucleotide sequence of each member of such a set is such that the member cannot form a stable duplex with the complement of any other member under stringent hybridization conditions. May be sufficiently different from the nucleotide sequence of the other member. In some embodiments, the nucleotide sequence of each member of the set with minimal cross-hybridization differs from all other sequences by at least two nucleotides. Barcode technology is described in Winzeler et al. (1999) Science, 285: 901; Brenner (2000) Genome Biol., 1: 1 Kumar et al. (2001) Nature Rev., 2: 302; Giaever. Natl. Acad. Sci. USA, 101: 793; Eason et al. (2004) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 101: 11046; and Brenner (2004) Genome. Biol., 5: 240.

例えば、バーコードは、少なくとも約2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、60、70、80、90、100、200、500、または1000個のヌクレオチドを含んでいてもよい。例えば、バーコードは、多くとも約5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、60、70、80、90、100、200、500、または1000個のヌクレオチドを含んでいてもよい。一部の実施形態では、バーコードは、特定の長さのヌクレオチドを有する。例えば、バーコードは、長さが、約2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、60、70、80、90、100、200、500、または1000個のヌクレオチドであってもよい。   For example, the barcode may include at least about 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22,. 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, It may include 48, 49, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 500, or 1000 nucleotides. For example, at most about 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 , 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50 , 60, 70, 80, 90, 100, 200, 500, or 1000 nucleotides. In some embodiments, the barcode has a specific length of nucleotides. For example, the barcode has a length of about 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21. , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46 , 47, 48, 49, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 500, or 1000 nucleotides.

一部の実施形態では、複数のバーコード中の各バーコードは、少なくとも約2つのヌクレオチドを有する。例えば、複数のバーコード中の各バーコードは、長さが、少なくとも約2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、60、70、80、90、100、200、500、または1000個のヌクレオチドであってもよい。一部の実施形態では、複数のバーコード中の各バーコードは、多くとも約1000個のヌクレオチドを有する。例えば、複数のバーコード中の各バーコードは、長さが、多くとも約5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、60、70、80、90、100、200、500、または1000個のヌクレオチドであってもよい。   In some embodiments, each barcode in the plurality of barcodes has at least about 2 nucleotides. For example, each barcode in the plurality of barcodes has a length of at least about 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 , 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42 , 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 500, or 1000 nucleotides. In some embodiments, each barcode in the plurality of barcodes has at most about 1000 nucleotides. For example, each barcode in the plurality of barcodes has a length of at most about 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, It may be 45, 46, 47, 48, 49, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 500, or 1000 nucleotides.

分子バーコードの数は、複数のベッセル中の標識しようとする分子の総数に対して過剰であってもよい。ベッセルバーコードの数は、複数のベッセル中の標識しようとする分子の総数に対して過剰であってもよい。例えば、分子バーコードまたはベッセルバーコードの数は、複数のベッセル中の標識しようとする分子の総数の、少なくとも約2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、または100倍であってもよい。   The number of molecular barcodes may be in excess of the total number of molecules to be labeled in multiple vessels. The number of Bessel barcodes may be in excess relative to the total number of molecules to be labeled in multiple vessels. For example, the number of molecular barcodes or Bessel barcodes is at least about 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20 of the total number of molecules to be labeled in the plurality of vessels. , 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, or 100 times.

異なる分子バーコードの数は、複数のベッセル中の標識しようとする分子の総数に対して過剰であってもよい。一部の実施形態では、異なる分子バーコードの数は、複数のベッセル中の標識しようとする分子の総数の、少なくとも約1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、7、8、9、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、または100倍である。   The number of different molecular barcodes may be in excess of the total number of molecules to be labeled in multiple vessels. In some embodiments, the number of different molecular barcodes is at least about 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4 of the total number of molecules to be labeled in the plurality of vessels. , 4.5, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, or 100 times.

単一ベッセル中の異なる分子バーコードの数は、単一ベッセル中の標識しようとする異なる分子の数に対して過剰であってもよい。一部の実施形態では、単一ベッセル中の異なる分子バーコードの数は、単一ベッセル中の標識しようとする異なる分子の数の、少なくとも約1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、7、8、9、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、または100倍である。   The number of different molecule barcodes in a single vessel may be in excess of the number of different molecules to be labeled in a single vessel. In some embodiments, the number of different molecular barcodes in a single vessel is at least about 1, 1.5, 2, 2.5, 3 of the number of different molecules to be labeled in a single vessel. , 3.5, 4, 4.5, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, or 100 times.

異なるベッセルバーコードの数は、複数のベッセル中の標識しようとする分子の総数よりも少なくてもよい。一部の実施形態では、異なるベッセルバーコードの数は、複数のベッセル中の標識しようとする分子の総数の、多くとも約1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、7、8、9、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、または100分の1である。   The number of different vessel barcodes may be less than the total number of molecules to be labeled in the plurality of vessels. In some embodiments, the number of different Bessel barcodes is at most about 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, of the total number of molecules to be labeled in the plurality of vessels. 4, 4.5, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, or 1/100.

単一ベッセル中のベッセルバーコード化ポリヌクレオチド分子に由来する増幅産物分子の数は、単一ベッセル中の標識しようとする異なる分子の数に対して過剰であってもよい。一部の実施形態では、単一ベッセル中のベッセルバーコード化ポリヌクレオチド分子に由来する増幅産物分子の数は、単一ベッセル中の標識しようとする異なる分子の数の、少なくとも約1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、7、8、9、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、または100倍である。   The number of amplification product molecules derived from a vessel bar-coded polynucleotide molecule in a single vessel may be in excess relative to the number of different molecules to be labeled in a single vessel. In some embodiments, the number of amplification product molecules from a Bessel bar-encoding polynucleotide molecule in a single vessel is at least about 1,1, .1 of the number of different molecules to be labeled in a single vessel. 5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, Or 100 times.

単一ベッセル中のベッセルバーコード化ポリヌクレオチド分子の数は、単一ベッセル中の標識しようとする異なる分子の数よりも少なくてもよい。一部の実施形態では、単一ベッセル中のベッセルバーコード化ポリヌクレオチド分子の数は、単一ベッセル中の標識しようとする異なる分子の数の、多くとも約1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、7、8、9、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、または100分の1である。   The number of vessel bar-coded polynucleotide molecules in a single vessel may be less than the number of different molecules to be labeled in a single vessel. In some embodiments, the number of Bessel bar-coded polynucleotide molecules in a single vessel is at most about 1, 1.5, 2, 2 of the number of different molecules to be labeled in a single vessel. .5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, or 1 / 100th It is.

単一ベッセル中のベッセルバーコード化ポリヌクレオチド分子の数は、1つの分子であってもよい。単一ベッセル中の増幅されていないベッセルバーコード化ポリヌクレオチド分子の数は、1つの分子であってもよい。   The number of vessel bar-encoding polynucleotide molecules in a single vessel may be one molecule. The number of unamplified vessel bar-coded polynucleotide molecules in a single vessel may be one molecule.

一部の実施形態では、異なる分子バーコードの少なくとも約1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、97%、または100%は、同じ濃度を有する。一部の実施形態では、異なるベッセルバーコードの少なくとも約1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、97%、または100%は、同じ濃度を有する。   In some embodiments, at least about 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 97%, or 100 % Have the same concentration. In some embodiments, at least about 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 97%, or 100 % Have the same concentration.

一部の実施形態では、異なる分子バーコードの少なくとも約1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、97%、または100%は、異なる濃度を有する。一部の実施形態では、異なるベッセルバーコードの少なくとも約1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、97%、または100%は、異なる濃度を有する。   In some embodiments, at least about 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 97%, or 100 % Have different concentrations. In some embodiments, at least about 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 97%, or 100 % Have different concentrations.

分子バーコードまたはベッセルバーコードの集団中の分子バーコードまたはベッセルバーコードは、少なくとも10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000個、またはそれよりも多くの異なる配列を有していてもよい。例えば、集団中の分子バーコードまたはベッセルバーコードは、少なくとも2,000、3,000、4,000、5,000、6,000、7,000、8,000、9,000、10,000、15,000、20,000、25,000、30,000、35,000、40,000、45,000、50,000、60,000、70,000、80,000、90,000、100,000、200,000、300,000、400,000、500,000、600,000、700,000、800,000、900,000、1,000,000個、またはそれよりも多くの異なる配列を有していてもよい。したがって、複数の分子バーコードまたはベッセルバーコードを使用して、標的ポリヌクレオチド等の1つまたは複数のポリヌクレオチドから、少なくとも10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000個、またはそれよりも多くの異なる配列を生成することができる。例えば、複数の分子バーコードまたはベッセルバーコードを使用して、標的ポリヌクレオチド等の1つまたは複数のポリヌクレオチドから、少なくとも2,000、3,000、4,000、5,000、6,000、7,000、8,000、9,000、10,000、15,000、20,000、25,000、30,000、35,000、40,000、45,000、50,000、60,000、70,000、80,000、90,000、100,000、200,000、300,000、400,000、500,000、600,000、700,000、800,000、900,000、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×1010、2×1010、3×1010、4×1010、5×1010、6×1010、7×1010、8×1010、9×1010、1×1011、2×1011、3×1011、4×1011、5×1011、6×1011、7×1011、8×1011、9×1011、1×1012、2×1012、3×1012、4×1012、5×1012、6×1012、7×1012、8×1012、9×1012個、またはそれよりも多くの異なる配列を生成することができる。例えば、複数の分子バーコードまたはベッセルバーコードを使用して、少なくとも約10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10,000、15,000、20,000、25,000、30,000、35,000、40,000、45,000、50,000、60,000、70,000、80,000、90,000、100,000、200,000、300,000、400,000、500,000、600,000、700,000、800,000、900,000、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×1010、2×1010、3×1010、4×1010、5×1010、6×1010、7×1010、8×1010、9×1010、1×1011、2×1011、3×1011、4×1011、5×1011、6×1011、7×1011、8×1011、9×1011、1×1012、2×1012、3×1012、4×1012、5×1012、6×1012、7×1012、8×1012、9×1012個、またはそれよりも多くの標的ポリヌクレオチドから、少なくとも約10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10,000、15,000、20,000、25,000、30,000、35,000、40,000、45,000、50,000、60,000、70,000、80,000、90,000、100,000、200,000、300,000、400,000、500,000、600,000、700,000、800,000、900,000、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×10、2×10、3×10、4×10、5×10、6×10、7×10、8×10、9×10、1×1010、2×1010、3×1010、4×1010、5×1010、6×1010、7×1010、8×1010、9×1010、1×1011、2×1011、3×1011、4×1011、5×1011、6×1011、7×1011、8×1011、9×1011、1×1012、2×1012、3×1012、4×1012、5×1012、6×1012、7×1012、8×1012、9×1012個、またはそれよりも多くの異なる配列を生成することができる。 The molecular barcode or Bessel barcode in the population of molecular barcodes or Bessel barcodes is at least 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200. , 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, or more different arrangements. For example, molecular or Bessel barcodes in a population can have at least 2,000, 3,000, 4,000, 5,000, 6,000, 7,000, 8,000, 9,000, 10,000. , 15,000, 20,000, 25,000, 30,000, 35,000, 40,000, 45,000, 50,000, 60,000, 70,000, 80,000, 90,000, 100 000, 200,000, 300,000, 400,000, 500,000, 600,000, 700,000, 800,000, 900,000, 1,000,000, or more different sequences May be provided. Accordingly, at least 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60 from one or more polynucleotides, such as a target polynucleotide, using multiple molecular or Bessel barcodes. , 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, or more different sequences can be generated. For example, using multiple molecular or Bessel barcodes, at least 2,000, 3,000, 4,000, 5,000, 6,000 from one or more polynucleotides, such as a target polynucleotide. , 7,000, 8,000, 9,000, 10,000, 15,000, 20,000, 25,000, 30,000, 35,000, 40,000, 45,000, 50,000, 60 000, 70,000, 80,000, 90,000, 100,000, 200,000, 300,000, 400,000, 500,000, 600,000, 700,000, 800,000, 900,000 1 × 10 6 , 2 × 10 6 , 3 × 10 6 , 4 × 10 6 , 5 × 10 6 , 6 × 10 6 , 7 × 10 6 , 8 × 10 6 , 9 × 10 6 , 1 × 10 7 , 2 × 10 7 , 3 × 10 7 , 4 × 10 7 , 5 × 10 7 , 6 × 10 7 , 7 × 10 7 , 8 × 10 7 , 9 × 10 7 , 1 × 10 8 , 2 × 10 8 , 3 × 10 8 , 4 × 10 8 , 5 × 10 8 , 6 × 10 8 , 7 × 10 8 , 8 × 10 8 , 9 × 10 8 , 1 × 10 9 , 2 × 10 9 , 3 × 10 9 , 4 × 10 9 , 5 × 10 9 , 6 × 10 9 , 7 × 10 9 , 8 × 10 9 , 9 × 10 9 , 1 × 10 10 , 2 × 10 10 , 3 × 10 10 , 4 × 10 10 , 5 × 10 10 , 6 × 10 10 , 7 × 10 10 , 8 × 10 10 , 9 × 10 10 , 1 × 10 11 , 2 × 10 11 , 3 × 10 11 , 4 × 10 11, 5 × 10 11, 6 × 10 11, 7 × 10 11, 8 × 10 11, 9 × 10 11, 1 × 10 12, 2 × 10 12, 3 × 10 12, 4 × 10 1 , It is possible to generate a 5 × 10 12, 6 × 10 12, 7 × 10 12, 8 × 10 12, 9 × 10 12 atoms, or a number of different sequences than that. For example, using multiple molecular or Bessel barcodes, at least about 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 10,000, 15,000, 20,000, 25,000, 30,000, 35,000, 40,000, 45,000, 50,000, 60,000, 70,000, 80,000, 90,000, 100,000, 200,000, 300,000, 400,000, 500, 000,600,000,700,000,800,000,900,000,1 × 10 6, 2 × 10 6 3 × 10 6, 4 × 10 6, 5 × 10 6, 6 × 10 6, 7 × 10 6, 8 × 10 6, 9 × 10 6, 1 × 10 7, 2 × 10 7, 3 × 10 7, 4 × 10 7 , 5 × 10 7 , 6 × 10 7 , 7 × 10 7 , 8 × 10 7 , 9 × 10 7 , 1 × 10 8 , 2 × 10 8 , 3 × 10 8 , 4 × 10 8 , 5 × 10 8 , 6 × 10 8 , 7 × 10 8 , 8 × 10 8 , 9 × 10 8 , 1 × 10 9 , 2 × 10 9 , 3 × 10 9 , 4 × 10 9 , 5 × 10 9 , 6 × 10 9 , 7 × 10 9 , 8 × 10 9 , 9 × 10 9 , 1 × 10 10 , 2 × 10 10 , 3 × 10 10 , 4 × 10 10 , 5 × 10 10 , 6 × 10 10 , 7 × 10 10, 8 × 10 10, 9 × 10 10, 1 × 10 11, 2 × 10 11, 3 × 10 11, 4 × 10 11, 5 × 10 11, 6 × 10 11, 7 × 10 11, × 10 11, 9 × 10 11 , 1 × 10 12, 2 × 10 12, 3 × 10 12, 4 × 10 12, 5 × 10 12, 6 × 10 12, 7 × 10 12, 8 × 10 12, 9 X 10 12 or more target polynucleotides from at least about 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 10,000, 15,000, 20,000, 25,000, 30,000, 35,000, 40,000, 45,000, 50,000, 60,000, 70,000, 80,000, 90,000, 100,000, 200 000,300,000,400,000,500,000,600,000,700,000,800,000,900,000,1 × 10 6, 2 × 10 6, 3 × 10 6, 4 × 10 6, 5 × 10 6 , 6 × 10 6 , 7 × 10 6 , 8 × 10 6 , 9 × 10 6 , 1 × 10 7 , 2 × 10 7 , 3 × 10 7 , 4 × 10 7 , 5 × 10 7 , 6 × 10 7 , 7 × 10 7 , 8 × 10 7 , 9 × 10 7 , 1 × 10 8 , 2 × 10 8 , 3 × 10 8 , 4 × 10 8 , 5 × 10 8 , 6 × 10 8 , 7 × 10 8 , 8 × 10 8 , 9 × 10 8 , 1 × 10 9 , 2 × 10 9 , 3 × 10 9 , 4 × 10 9 , 5 × 10 9 , 6 × 10 9 , 7 × 10 9 , 8 × 10 9, 9 × 10 9, 1 × 10 10, 2 × 10 10, 3 × 10 10, 4 × 10 10, 5 × 10 10, 6 × 10 10, × 10 10, 8 × 10 10 , 9 × 10 10, 1 × 10 11, 2 × 10 11, 3 × 10 11, 4 × 10 11, 5 × 10 11, 6 × 10 11, 7 × 10 11, 8 × 10 11 , 9 × 10 11 , 1 × 10 12 , 2 × 10 12 , 3 × 10 12 , 4 × 10 12 , 5 × 10 12 , 6 × 10 12 , 7 × 10 12 , 8 × 10 12 , 9 × 10 12 or more different sequences can be generated.

一部の実施形態では、1つまたは複数の分子バーコードを使用して、配列をグループ化またはビンに振り分ける。一部の実施形態では、1つまたは複数の分子バーコードを使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は、同じ分子バーコードを含有する。一部の実施形態では、1つまたは複数の分子バーコードまたはベッセルバーコードを使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は、アンプリコンセットを含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の分子バーコードを使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は複数の配列を含み、上記複数の配列が生成されたポリヌクレオチドは、増幅反応中の同じポリヌクレオチド分子に由来していた。   In some embodiments, sequences are grouped or binned using one or more molecular barcodes. In some embodiments, one or more molecular barcodes are used to group or sort the sequences into bins, with the sequence in each bin containing the same molecular barcode. In some embodiments, one or more molecular or Bessel barcodes are used to group or divide the sequences into bins, with the sequence in each bin comprising an amplicon set. In some embodiments, the sequence is grouped or binned using one or more molecular barcodes, wherein the sequence in each bin comprises a plurality of sequences, and wherein the plurality of sequences were generated Was derived from the same polynucleotide molecule in the amplification reaction.

一部の実施形態では、1つまたは複数のベッセルバーコードを使用して、配列をグループ化またはビンに振り分ける。一部の実施形態では、1つまたは複数のベッセルバーコードを使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は、同じベッセルバーコードを含有する。一部の実施形態では、1つまたは複数のベッセルバーコードを使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は、1つまたは複数のアンプリコンセットを含む。一部の実施形態では、1つまたは複数のベッセルバーコードを使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は複数の配列を含み、上記複数の配列が生成されたポリヌクレオチドは、単一ベッセルまたは単一細胞に由来するポリヌクレオチド分子に由来していた。   In some embodiments, one or more Bessel barcodes are used to group or bin arrays. In some embodiments, the array is grouped or binned using one or more Bessel barcodes, with the array in each bin containing the same Bessel barcode. In some embodiments, the array is grouped or binned using one or more Bessel barcodes, with the array in each bin including one or more amplicon sets. In some embodiments, the sequence is grouped or binned using one or more Bessel barcodes, wherein the sequence in each bin comprises a plurality of sequences, and wherein the plurality of sequences has been generated. Was derived from polynucleotide molecules from a single vessel or single cell.

一部の実施形態では、1つまたは複数のAID配列を使用して、配列をグループ化またはビンに振り分ける。一部の実施形態では、1つまたは複数のAID配列を使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は、同じAID配列を含有する。一部の実施形態では、1つまたは複数のAID配列を使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は、1つまたは複数のアンプリコンセットを含む。一部の実施形態では、1つまたは複数のAID配列を使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は複数の配列を含み、上記複数の配列が生成されたポリヌクレオチドは、単一ベッセルまたは単一細胞に由来するポリヌクレオチド分子に由来していた。   In some embodiments, one or more AID sequences are used to group or bin the sequences. In some embodiments, one or more AID sequences are used to group or sort the sequences, with the sequences in each bin containing the same AID sequence. In some embodiments, one or more AID sequences are used to group or divide the sequences into bins, with the sequence in each bin comprising one or more amplicon sets. In some embodiments, one or more AID sequences are used to group or divide the sequences into bins, wherein the sequence in each bin comprises a plurality of sequences, wherein the polynucleotide from which the plurality of sequences was generated is , A polynucleotide molecule derived from a single vessel or single cell.

一部の実施形態では、1つまたは複数のAMB配列を使用して、配列をグループ化またはビンに振り分ける。一部の実施形態では、1つまたは複数のAMB配列を使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は、同じAMB配列を含有する。一部の実施形態では、1つまたは複数のAMB配列を使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は、1つまたは複数のアンプリコンセットを含む。一部の実施形態では、1つまたは複数のAMB配列を使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は複数の配列を含み、上記複数の配列が生成されたポリヌクレオチドは、単一ベッセルまたは単一細胞に由来するポリヌクレオチド分子に由来していた。   In some embodiments, one or more AMB sequences are used to group or bin the sequences. In some embodiments, one or more AMB sequences are used to group or divide the sequences into bins, with the sequences in each bin containing the same AMB sequence. In some embodiments, one or more AMB sequences are used to group or divide the sequences into bins, with the sequence in each bin comprising one or more amplicon sets. In some embodiments, one or more AMB sequences are used to group or divide the sequences into bins, wherein the sequence in each bin comprises a plurality of sequences, and wherein the polynucleotide from which the plurality of sequences was generated is , A polynucleotide molecule derived from a single vessel or single cell.

一部の実施形態では、1つまたは複数のAID配列およびAMB配列を使用して、配列をグループ化またはビンに振り分ける。一部の実施形態では、1つまたは複数のAID配列およびAMB配列を使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は、同じAID配列を含有する。一部の実施形態では、1つまたは複数のAID配列およびAMB配列を使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は、同じAID配列および異なるAMB配列を含有する。一部の実施形態では、1つまたは複数のAID配列およびAMB配列を使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は、同じAID配列および同じAMB配列を含有する。一部の実施形態では、1つまたは複数のAID配列およびAMB配列を使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は、1つまたは複数のアンプリコンセットを含む。一部の実施形態では、1つまたは複数のAID配列およびAMB配列を使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は複数の配列を含み、上記複数の配列が生成されたポリヌクレオチドは、増幅反応中の同じポリヌクレオチドに由来し、単一細胞またはベッセルに由来していた。   In some embodiments, one or more AID and AMB sequences are used to group or bin the sequences. In some embodiments, one or more AID and AMB sequences are used to group or sort the sequences, with the sequences in each bin containing the same AID sequence. In some embodiments, one or more AID and AMB sequences are used to group or divide the sequences into bins, with the sequences in each bin containing the same AID sequence and different AMB sequences. In some embodiments, one or more AID and AMB sequences are used to group or divide the sequences into bins, with the sequences in each bin containing the same AID sequence and the same AMB sequence. In some embodiments, the sequences are grouped or binned using one or more AID and AMB sequences, with the sequence in each bin comprising one or more amplicon sets. In some embodiments, the sequences are grouped or binned using one or more AID and AMB sequences, wherein the sequence in each bin includes a plurality of sequences, and the plurality of sequences was generated. The polynucleotide was derived from the same polynucleotide in the amplification reaction, and was from a single cell or vessel.

一部の実施形態では、1つまたは複数のベッセルバーコードおよびAMB配列を使用して、配列をグループ化またはビンに振り分ける。一部の実施形態では、1つまたは複数のベッセルバーコードおよびAMB配列を使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は、同じベッセルバーコードを含有する。一部の実施形態では、1つまたは複数のベッセルバーコードおよびAMB配列を使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は、同じベッセルバーコードおよび異なるAMB配列を含有する。一部の実施形態では、1つまたは複数のベッセルバーコードおよびAMB配列を使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は、同じベッセルバーコードおよび同じAMB配列を含有する。一部の実施形態では、1つまたは複数のベッセルバーコードおよびAMB配列を使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は、1つまたは複数のアンプリコンセットを含む。一部の実施形態では、1つまたは複数のベッセルバーコードおよびAMB配列を使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は複数の配列を含み、上記複数の配列が生成されたポリヌクレオチドは、増幅反応中の同じポリヌクレオチドに由来し、単一細胞またはベッセルに由来していた。   In some embodiments, one or more Bessel barcodes and AMB arrays are used to group or bin the arrays. In some embodiments, the array is grouped or binned using one or more Bessel barcodes and AMB arrays, with the array in each bin containing the same Bessel barcode. In some embodiments, one or more Bessel barcodes and AMB sequences are used to group or sort the sequences, with the sequences in each bin containing the same Bessel barcode and different AMB sequences. In some embodiments, one or more Bessel barcodes and AMB sequences are used to group or sort the sequences, with the sequences in each bin containing the same Bessel barcode and the same AMB sequence. In some embodiments, the array is grouped or binned using one or more Bessel barcodes and AMB arrays, with the array in each bin including one or more amplicon sets. In some embodiments, the array is grouped or binned using one or more Bessel barcodes and AMB arrays, wherein the array in each bin includes a plurality of arrays, and wherein the plurality of arrays is generated. The resulting polynucleotide was derived from the same polynucleotide in the amplification reaction and was derived from a single cell or vessel.

一部の実施形態では、1つまたは複数のAID配列およびベッセルバーコードを使用して、配列をグループ化またはビンに振り分ける。一部の実施形態では、1つまたは複数のAID配列およびベッセルバーコードを使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は、同じAID配列を含有する。一部の実施形態では、1つまたは複数のAID配列およびベッセルバーコードを使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は、同じAID配列および同じベッセルバーコードを含有する。一部の実施形態では、1つまたは複数のAID配列およびベッセルバーコードを使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は、1つまたは複数のアンプリコンセットを含む。一部の実施形態では、1つまたは複数のAID配列およびベッセルバーコードを使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は複数の配列を含み、上記複数の配列が生成されたポリヌクレオチドは、増幅反応中の同じポリヌクレオチドに由来し、単一細胞またはベッセルに由来していた。   In some embodiments, one or more AID arrays and Bessel barcodes are used to group or bin the arrays. In some embodiments, one or more AID sequences and Bessel barcodes are used to group or sort the sequences, with the sequences in each bin containing the same AID sequence. In some embodiments, one or more AID sequences and Bessel barcodes are used to group or sort the sequences into bins, with the sequences in each bin containing the same AID sequence and the same Bessel barcode. In some embodiments, one or more AID sequences and Bessel barcodes are used to group or sort the sequences into bins, with the sequence in each bin including one or more amplicon sets. In some embodiments, the arrays are grouped or binned using one or more AID arrays and Bessel barcodes, wherein the array in each bin includes a plurality of arrays, and wherein the plurality of arrays is generated. The resulting polynucleotide was derived from the same polynucleotide in the amplification reaction and was derived from a single cell or vessel.

一部の実施形態では、1つまたは複数の分子バーコードおよびベッセルバーコードを使用して、配列をグループ化またはビンに振り分ける。一部の実施形態では、1つまたは複数の分子バーコードおよびベッセルバーコードを使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は、同じ分子バーコードおよび同じベッセルバーコードを含有する。一部の実施形態では、1つまたは複数の分子バーコードおよびベッセルバーコードを使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は、1つまたは複数のアンプリコンセットを含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の分子バーコードおよびベッセルバーコードを使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、各ビンにおける配列は複数の配列を含み、上記複数の配列が生成されたポリヌクレオチドは、増幅反応中の同じポリヌクレオチドに由来し、単一細胞またはベッセルに由来していた。一部の実施形態では、1つまたは複数の分子バーコードおよびベッセルバーコードを使用せずに、配列をアラインする。   In some embodiments, sequences are grouped or binned using one or more molecular barcodes and Bessel barcodes. In some embodiments, the sequences are grouped or binned using one or more molecular barcodes and Bessel barcodes, wherein the sequences in each bin contain the same molecular barcode and the same Bessel barcode I do. In some embodiments, the sequences are grouped or binned using one or more molecular barcodes and Bessel barcodes, with the sequence in each bin comprising one or more amplicon sets. In some embodiments, one or more molecular barcodes and Bessel barcodes are used to group or divide the sequences into bins, wherein the sequence in each bin includes a plurality of sequences, and wherein the plurality of sequences is generated. The polynucleotides derived were from the same polynucleotide in the amplification reaction and were from a single cell or vessel. In some embodiments, the sequences are aligned without using one or more molecular barcodes and Bessel barcodes.

一部の実施形態では、1つまたは複数の分子バーコードを使用せずに、配列をアラインする。一部の実施形態では、1つまたは複数の分子バーコードを使用して、配列をアラインする。一部の実施形態では、1つまたは複数の分子バーコードを使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、標的特異的領域を使用して配列をアラインする。一部の実施形態では、1つまたは複数のベッセルバーコードを使用せずに、配列をアラインする。一部の実施形態では、1つまたは複数のベッセルバーコードを使用して、配列をアラインする。一部の実施形態では、1つまたは複数のベッセルバーコードを使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、標的特異的領域を使用して配列をアラインする。一部の実施形態では、1つまたは複数の分子バーコードおよびベッセルバーコードを使用して、配列をアラインする。一部の実施形態では、1つまたは複数の分子バーコードおよびベッセルバーコードを使用して、配列をグループ化またはビンに振り分け、標的特異的領域を使用して配列をアラインする。   In some embodiments, the sequences are aligned without using one or more molecular barcodes. In some embodiments, one or more molecular barcodes are used to align the sequences. In some embodiments, one or more molecular barcodes are used to group or sort the sequences and target-specific regions are used to align the sequences. In some embodiments, the arrays are aligned without using one or more Bessel barcodes. In some embodiments, the sequences are aligned using one or more Bessel barcodes. In some embodiments, one or more Bessel barcodes are used to group or sort the sequences and target-specific regions are used to align the sequences. In some embodiments, one or more molecular barcodes and Bessel barcodes are used to align the sequences. In some embodiments, one or more molecular barcodes and Bessel barcodes are used to group or bin the sequences and target-specific regions are used to align the sequences.

一部の実施形態では、アラインされた配列は、同じAIDを含有する。一部の実施形態では、アラインされた配列は、同じAMBを含有する。一部の実施形態では、アラインされた配列は、同じAIDおよびAMBを含有する。一部の実施形態では、アラインされた配列は、同じAIDおよびベッセルバーコードを含有する。一部の実施形態では、アラインされた配列は、同じAMBおよびベッセルバーコードを含有する。一部の実施形態では、アラインされた配列は、同じ分子バーコードを含有する。一部の実施形態では、アラインされた配列は、同じベッセルバーコードを含有する。一部の実施形態では、アラインされた配列は、同じ分子バーコードおよびベッセルバーコードを含有する。一部の実施形態では、1つまたは複数の分子バーコードまたはベッセルバーコードを使用して、配列をアラインし、アラインされた配列は、アンプリコンセットに由来する2つまたはそれよりも多くの配列を含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の分子バーコードまたはベッセルバーコードを使用して、配列をアラインし、アラインされた配列は複数の配列を含み、上記複数の配列が生成されたポリヌクレオチドは、増幅反応中の同じポリヌクレオチド分子に由来していた。一部の実施形態では、1つまたは複数の分子バーコードまたはベッセルバーコードを使用して、配列をアラインし、アラインされた配列は複数の配列を含み、上記複数の配列が生成されたポリヌクレオチドは、単一細胞または単一ベッセルに由来していた。   In some embodiments, the aligned sequences contain the same AID. In some embodiments, the aligned sequences contain the same AMB. In some embodiments, the aligned sequences contain the same AID and AMB. In some embodiments, the aligned sequences contain the same AID and Bessel barcode. In some embodiments, the aligned sequences contain the same AMB and Bessel barcode. In some embodiments, the aligned sequences contain the same molecular barcode. In some embodiments, the aligned sequences contain the same Bessel barcode. In some embodiments, the aligned sequences contain the same molecular barcode and Bessel barcode. In some embodiments, the sequences are aligned using one or more molecular or Bessel barcodes, and the aligned sequences are two or more sequences from the amplicon set including. In some embodiments, one or more molecular or Vessel barcodes are used to align sequences, wherein the aligned sequences comprise a plurality of sequences, and wherein the plurality of sequences have been generated. Was derived from the same polynucleotide molecule in the amplification reaction. In some embodiments, one or more molecular or Vessel barcodes are used to align sequences, wherein the aligned sequences comprise a plurality of sequences, and wherein the plurality of sequences have been generated. Was from a single cell or a single vessel.

液滴生成
複数の細胞の試料を小さな反応容積に分割し、複数の細胞の個々の細胞からの、または個々の細胞に由来するポリヌクレオチドの分子およびベッセルバーコード付与と併用することにより、バイオマーカー配列等の配列のレパートリーのハイスループット配列決定が可能になり得る。
Droplet generation By dividing a sample of multiple cells into smaller reaction volumes and combining with multiple molecules of polynucleotides from individual cells or from individual cells and vessel barcoding, biomarkers High-throughput sequencing of a repertoire of sequences, such as sequences, may be possible.

複数の細胞の試料を小さな反応容積に分割し、複数の細胞の個々の細胞からの、または個々の細胞に由来するポリヌクレオチドの分子およびベッセルバーコード付与と併用することにより、生物のトランスクリプトームのパーセントを表す配列等の配列のレパートリーのハイスループット配列決定が可能になり得る。例えば、配列のレパートリーは、生物のトランスクリプトームの少なくとも約0.00001%、0.00005%、0.00010%、0.00050%、0.001%、0.005%、0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%、20%、30%、35%、40%、45、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%、99%、または100%である複数の配列を含んでいてもよい。   The transcriptome of an organism, by dividing a sample of multiple cells into small reaction volumes and combining with multiple molecules of polynucleotides from individual cells or from individual cells and Bessel barcoding High-throughput sequencing of a repertoire of sequences, such as sequences that represent a percentage of For example, the repertoire of sequences can be at least about 0.00001%, 0.00005%, 0.00010%, 0.00050%, 0.001%, 0.005%, 0.01% of the transcriptome of an organism. 0.05%, 0.1%, 0.5%, 1%, 2%, 2.5%, 3%, 3.5%, 4%, 4.5%, 5%, 6%, 7% , 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 30%, 35%, 40%, 45, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85% , 90%, 95%, 98%, 99%, or 100%.

免疫細胞の試料を小さな反応容積に分割し、複数の免疫細胞の個々の免疫細胞からの、または個々の細胞に由来するポリヌクレオチドの分子およびベッセルバーコード付与と併用することにより、重鎖および軽鎖配列のレパートリーのハイスループット配列決定が可能になり得る。また、こうした方法は、バーコード化配列に基づいて配列決定した後、重鎖および軽鎖の対合を可能にし得る。また、本明細書に記載のように試料を小さな反応容積に分割することは、試薬使用量を低減し、それにより分析の材料費の削減を可能にし得る。   Splitting a sample of immune cells into small reaction volumes and combining heavy and light chains with multiple molecules of polynucleotides and polynucleotide molecules from individual immune cells or from individual cells and in conjunction with Bessel barcoding. High-throughput sequencing of a repertoire of strand sequences may be possible. Also, such methods may allow heavy and light chain pairing after sequencing based on the barcoding sequence. Also, dividing the sample into smaller reaction volumes as described herein may reduce reagent usage, thereby reducing material costs of the analysis.

一部の場合では、逆転写反応および/または増幅反応(例えば、PCR)は、液滴デジタルPCR等のように、液滴中で実施される。ある特定の態様では、本発明は、標的物質の全体または部分を含有する流体区画を提供する。一部の実施形態では、区画は、液滴である。明細書の全体にわたって「液滴」が参照されているが、この用語は、別様の指定がない限り、流体区画および流体分配と同義的に使用される。別様の指定がある場合を除き、便宜的に「液滴」を使用し、任意の流体分配または区画を使用することができる。本明細書で使用される液滴は、米国特許第7,622,280号に記載のもの等の、エマルジョン組成物(または、2つまたはそれよりも多くの不混和性流体の混合物)を含んでいてもよい。液滴は、WO2010/036352に記載のデバイスにより生成することができる。用語「エマルジョン」は、本明細書で使用される場合、不混和性液体(油および水等の)の混合物を指す場合がある。油相および/または油中水型エマルジョンは、水性液滴内での反応混合物の区画化を可能にする。エマルジョンは、連続油相内に水性液滴を含むことができる。本明細書で提供されるエマルジョンは、液滴が連続水相内の油液滴である水中油型エマルジョンであってもよい。本明細書で提供される液滴は、区画間の混合を防止し、各区画が、その内容物を、蒸発および他の区画の内容物との凝集から保護するように設計される。   In some cases, the reverse transcription reaction and / or amplification reaction (eg, PCR) is performed in droplets, such as droplet digital PCR. In certain aspects, the invention provides a fluid compartment containing all or a portion of a target substance. In some embodiments, the compartment is a droplet. Although reference is made to "droplets" throughout the specification, the term is used interchangeably with fluid compartment and fluid distribution, unless otherwise specified. Unless otherwise specified, "droplets" are used for convenience and any fluid distribution or compartment can be used. Droplets as used herein include emulsion compositions (or mixtures of two or more immiscible fluids), such as those described in U.S. Patent No. 7,622,280. You may go out. Droplets can be generated by the device described in WO 2010/036352. The term "emulsion" as used herein may refer to a mixture of immiscible liquids (such as oil and water). The oil phase and / or the water-in-oil emulsion allows for compartmentalization of the reaction mixture within the aqueous droplets. Emulsions can include aqueous droplets within a continuous oil phase. The emulsion provided herein may be an oil-in-water emulsion where the droplets are oil droplets in a continuous aqueous phase. The droplets provided herein are designed to prevent inter-compartment mixing and each compartment protects its contents from evaporation and agglomeration with the contents of other compartments.

本明細書に記載されている混合物またはエマルジョンは、安定であってもよく、または不安定であってもよい。エマルジョンは、比較的安定しており、凝集は最小限である。小液滴が組み合わさって次第により大きな液滴を形成する場合、凝集が生じたという。一部の場合では、液滴生成装置から生成された液滴の0.00001%、0.00005%、0.00010%、0.00050%、0.001%、0.005%、0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、6%、7%、8%、9%、または10%未満が、他の液滴と凝集する。また、エマルジョンは、フロキュレーションが限定的であってもよく、フロキュレーションとは、分散相が懸濁液からフレーク状に沈殿するプロセスである。   The mixtures or emulsions described herein may be stable or unstable. The emulsion is relatively stable with minimal aggregation. Aggregation was said to have occurred when the small droplets combined to form progressively larger droplets. In some cases, 0.00001%, 0.00005%, 0.00010%, 0.00050%, 0.001%, 0.005%, 0.01% of the droplets generated from the droplet generator. %, 0.05%, 0.1%, 0.5%, 1%, 2%, 2.5%, 3%, 3.5%, 4%, 4.5%, 5%, 6%, Less than 7%, 8%, 9%, or 10% aggregate with other droplets. Emulsions may also have limited flocculation, which is the process by which the dispersed phase precipitates out of suspension into flakes.

約0.001、0.01、0.05、0.1、1、5、10、20、30、40、50、60、70、80、100、120、130、140、150、160、180、200、300、400、もしくは500ミクロンの、または約0.001、0.01、0.05、0.1、1、5、10、20、30、40、50、60、70、80、100、120、130、140、150、160、180、200、300、400、もしくは500ミクロン未満の、または約0.001、0.01、0.05、0.1、1、5、10、20、30、40、50、60、70、80、100、120、130、140、150、160、180、200、300、400、もしくは500ミクロンよりも大きな、または少なくとも約0.001、0.01、0.05、0.1、1、5、10、20、30、40、50、60、70、80、100、120、130、140、150、160、180、200、300、400、もしくは500ミクロンの平均直径を有する液滴を生成することができる。液滴は、約0.001〜約500、約0.01〜約500、約0.1〜約500、約0.1〜約100、約0.01〜約100、または約1〜約100ミクロンの平均直径を有していてもよい。マイクロチャネルクロスフローフォーカシング(microchannel cross-flow focusing)または物理的な撹拌を使用して、単分散または多分散エマルジョンのいずれかが生成される、エマルジョン液滴を生成するためのマイクロ流体法が既知である。液滴は、単分散液滴であってもよい。液滴は、液滴のサイズが、液滴の平均サイズのプラスまたはマイナス5%を超えて変動しないように生成することができる。一部の場合では、液滴は、液滴のサイズが、液滴の平均サイズのプラスまたはマイナス2%を超えて変動しないように生成される。液滴生成装置は、単一試料から液滴の集団を生成することができ、液滴はいずれも、液滴の全集団の平均サイズのプラスまたはマイナス約0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%、9.5%、または10%を超えてサイズが変動しない。   About 0.001, 0.01, 0.05, 0.1, 1, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 100, 120, 130, 140, 150, 160, 180 , 200, 300, 400, or 500 microns, or about 0.001, 0.01, 0.05, 0.1, 1, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, Less than 100, 120, 130, 140, 150, 160, 180, 200, 300, 400, or 500 microns, or about 0.001, 0.01, 0.05, 0.1, 1, 5, 10, Greater than 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 100, 120, 130, 140, 150, 160, 180, 200, 300, 400, or 500 microns, or at least about 0.001. 0.01, 0.05, 0.1, 1, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 100, 120, 130, 140, 150, 160, 180, 200, 300, Droplets having an average diameter of 400 or 500 microns can be produced. The droplets can be from about 0.001 to about 500, about 0.01 to about 500, about 0.1 to about 500, about 0.1 to about 100, about 0.01 to about 100, or about 1 to about 100. It may have an average diameter of microns. Microfluidic methods for producing emulsion droplets are known in which either monodisperse or polydisperse emulsions are produced using microchannel cross-flow focusing or physical agitation. is there. The droplet may be a monodisperse droplet. Droplets can be generated such that the size of the droplet does not vary more than plus or minus 5% of the average size of the droplet. In some cases, the droplets are generated such that the droplet size does not vary by more than plus or minus 2% of the average droplet size. Droplet generators can produce a population of droplets from a single sample, where each droplet is plus or minus about 0.1%, 0.5%, or about the average size of the entire population of droplets. 1%, 1.5%, 2%, 2.5%, 3%, 3.5%, 4%, 4.5%, 5%, 5.5%, 6%, 6.5%, 7% , 7.5%, 8%, 8.5%, 9%, 9.5%, or more than 10% in size.

より高い機械的安定性は、マイクロ流体の操作、およびより高剪断での流体処理(例えば、マイクロ流体毛細管での、または流体経路中のバルブ等の90度屈曲による)に有用であり得る。熱処理前または熱処理後の液滴またはカプセルは、標準的ピペット操作および遠心分離に対して機械的に安定であり得る。   Higher mechanical stability may be useful for microfluidic manipulation and fluid handling at higher shear (eg, by microfluidic capillaries or by 90 degree bends in valves or the like in the fluid path). Droplets or capsules before or after heat treatment can be mechanically stable to standard pipetting and centrifugation.

液滴は、油相を水性試料に通して流動させることにより形成することができる。水相は、細胞、ヌクレオチド、ヌクレオチド類似体、分子バーコード化ポリヌクレオチド、ベッセルバーコード化ポリヌクレオチド、プライマー、鋳型核酸、ならびにDNAポリメラーゼ、RNAポリメラーゼ、および/または逆転写酵素等の酵素を含む、増幅反応を実施するための緩衝溶液および試薬を含んでいてもよい。   Droplets can be formed by flowing an oil phase through an aqueous sample. The aqueous phase comprises cells, nucleotides, nucleotide analogs, molecular barcoded polynucleotides, vessel barcoded polynucleotides, primers, template nucleic acids, and enzymes such as DNA polymerase, RNA polymerase, and / or reverse transcriptase. It may include a buffer solution and a reagent for performing an amplification reaction.

水相は、ビーズ等の固体表面を用いてまたは用いずに増幅反応を実施するための緩衝溶液および試薬を含んでいてもよい。緩衝溶液は、約1、5、10、15、20、30、50、100、もしくは200mMの、約1、5、10、15、20、30、50、100、もしくは200mMよりも多くの、または約1、5、10、15、20、30、50、100、もしくは200mM未満のTrisを含んでいてもよい。一部の場合では、塩化カリウムの濃度は、約10、20、30、40、50、60、80、100、200mMであるか、約10、20、30、40、50、60、80、100、200mMよりも高いか、または約10、20、30、40、50、60、80、100、200mM未満であってもよい。緩衝溶液は、約15mM Trisおよび50mM KClを含んでいてもよい。ヌクレオチドは、濃度が、各々、約50、100、200、300、400、500、600、もしくは700μmの、約50、100、200、300、400、500、600、もしくは700μmよりも高い、または約50、100、200、300、400、500、600、もしくは700μm未満のdATP、dCTP、dGTP、およびdTTPを含むデオキシリボヌクレオチド三リン酸分子を含んでいてもよい。一部の場合では、dUTPは、約50、100、200、300、400、500、600、もしくは700、800、900、もしくは1000μmの、約50、100、200、300、400、500、600、もしくは700、800、900、もしくは1000μmよりも高い、または約50、100、200、300、400、500、600、もしくは700、800、900、もしくは1000μm未満の濃度になるように水相内に添加される。一部の場合では、塩化マグネシウムまたは酢酸マグネシウム(MgCl)は、約1.0、2.0、3.0、4.0、もしくは5.0mMの、約1.0、2.0、3.0、4.0、もしくは5.0mMよりも高い、または約1.0、2.0、3.0、4.0、もしくは5.0mM未満の濃度で水相に添加される。MgClの濃度は、約3.2mMであってもよい。一部の場合では、酢酸マグネシウムまたはマグネシウムが使用される。一部の場合では、硫酸マグネシウムが使用される。 The aqueous phase may contain buffer solutions and reagents for performing the amplification reaction with or without solid surfaces such as beads. The buffer solution may be about 1, 5, 10, 15, 20, 30, 50, 100, or 200 mM, more than about 1, 5, 10, 15, 20, 30, 50, 100, or 200 mM, or It may contain less than about 1, 5, 10, 15, 20, 30, 50, 100, or 200 mM Tris. In some cases, the concentration of potassium chloride is about 10, 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100, 200 mM or about 10, 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100. , 200 mM, or less than about 10, 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100, 200 mM. The buffer solution may contain about 15 mM Tris and 50 mM KCl. The nucleotides are at a concentration greater than about 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, or 700 μm, or about 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, or 700 μm, respectively, or about It may comprise a deoxyribonucleotide triphosphate molecule comprising dATP, dCTP, dGTP, and dTTP of less than 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, or 700 μm. In some cases, the dUTP is about 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, or 700, 800, 900, or 1000 μm, about 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, Or added into the aqueous phase to a concentration greater than 700, 800, 900, or 1000 μm, or less than about 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, or 700, 800, 900, or 1000 μm. Is done. In some cases, magnesium chloride or magnesium acetate (MgCl 2 ) comprises about 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, or 5.0 mM of about 1.0, 2.0, 3 It is added to the aqueous phase at a concentration greater than 0.0, 4.0, or 5.0 mM, or less than about 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, or 5.0 mM. The concentration of MgCl 2 may be about 3.2 mM. In some cases, magnesium acetate or magnesium is used. In some cases, magnesium sulfate is used.

BSAまたはウシ皮膚に由来するゼラチン等の非特異的ブロッキング剤を使用することができ、ゼラチンまたはBSAは、およそ0.1〜0.9%w/vの濃度範囲で存在する。他の考え得るブロッキング剤としては、ベータラクトグロブリン、カゼイン、粉乳、または他の一般的のブロッキング剤を挙げることができる。一部の場合では、BSAおよびゼラチンの好ましい濃度は、約0.1%w/vである。   Non-specific blocking agents such as BSA or gelatin from bovine skin can be used, with gelatin or BSA being present in a concentration range of approximately 0.1-0.9% w / v. Other possible blocking agents can include beta-lactoglobulin, casein, milk powder, or other common blocking agents. In some cases, the preferred concentration of BSA and gelatin is about 0.1% w / v.

水相内の増幅用プライマーは、約0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.2、1.5、1.7、もしくは2.0μmの、約0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.2、1.5、1.7、もしくは2.0μmよりも高い、または約0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.2、1.5、1.7、もしくは2.0μm未満の濃度を有していてもよい。水相内のプライマー濃度は、約0.05〜約2、約0.1〜約1.0、約0.2〜約1.0、約0.3〜約1.0、約0.4〜約1.0、または約0.5〜約1.0μmであってもよい。プライマーの濃度は、約0.5μmであってもよい。PCRにおける標的核酸濃度の許容範囲は、限定されないが、約1pg〜約500ngの間が挙げられる。   The amplification primers in the aqueous phase were about 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.2, 1.5, 1.7, or 2.0 μm, about 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6 , 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.2, 1.5, 1.7 or 2.0 μm or about 0.05, 0.1, 0.2 , 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.2, 1.5, 1.7, or less than 2.0 μm May be provided. The primer concentration in the aqueous phase can be from about 0.05 to about 2, about 0.1 to about 1.0, about 0.2 to about 1.0, about 0.3 to about 1.0, about 0.4 To about 1.0, or about 0.5 to about 1.0 μm. The concentration of the primer may be about 0.5 μm. The allowable range of the target nucleic acid concentration in PCR is not limited, but includes between about 1 pg and about 500 ng.

また、一部の場合では、水相は、添加剤を含んでいてもよく、添加剤としては、これらに限定されないが、非特異的バックグラウンド/ブロッキング核酸(例えば、サケ精子DNA)、バイオプリザバティブ(biopreservative)(例えば、アジ化ナトリウム)、PCRエンハンサー(例えば、ベタイン、トレハロース等)、および阻害剤(例えば、RNAse阻害剤)が挙げられる。他の添加剤としては、例えば、ジメチルスルホキシド(DMSO)、グリセロール、ベタイン(一)水和物(N,N,N−トリメチルグリシン=[カルボキシ(caroxy)−メチル]トリメチルアンモニウム、トレハロース、7−デアザ−2’−デオキシグアノシン三リン酸(dC7GTPまたは7−デアザ−2’−dGTP)、BSA(ウシ血清アルブミン)、ホルムアミド(メタンアミド)、テトラメチルアンモニウムクロリド(TMAC)、他のテトラアルキルアンモニウム誘導体(例えば、テトラエチルアンモニウムクロリド(tetraethyammonium chloride)(TEA−Cl)およびテトラプロピルアンモニウムクロリド(TPrA−Cl))、非イオン性洗剤(例えば、Triton X−100、Tween 20、Nonidet P−40(NP−40))、またはPREXCEL−Qを挙げることができる。一部の場合では、水相は、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10種の異なる添加剤を含んでいてもよい。他の場合では、水相は、少なくとも0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10種の異なる添加剤を含んでいてもよい。   Also, in some cases, the aqueous phase may include additives, including, but not limited to, non-specific background / blocking nucleic acids (eg, salmon sperm DNA), biopreser Biopreservatives (eg, sodium azide), PCR enhancers (eg, betaine, trehalose, etc.), and inhibitors (eg, RNAse inhibitors). As other additives, for example, dimethyl sulfoxide (DMSO), glycerol, betaine (mono) hydrate (N, N, N-trimethylglycine = [carboxy-methyl] trimethylammonium, trehalose, 7-deaza) -2'-deoxyguanosine triphosphate (dC7GTP or 7-deaza-2'-dGTP), BSA (bovine serum albumin), formamide (methaneamide), tetramethylammonium chloride (TMAC), other tetraalkylammonium derivatives (eg, , Tetraethyammonium chloride (TEA-Cl) and tetrapropylammonium chloride (TPrA-Cl), non-ionic detergents (eg, Triton X-100, Tween 20, Nonidet P-40). NP-40)), or PREXCEL-Q. In some cases, the aqueous phase comprises 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10 species. In other cases, the aqueous phase may include at least 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10 different additives. It may be.

一部の場合では、非イオン性エチレンオキシド/プロピレンオキシドブロックコポリマーを、約0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、または1.0%の濃度で水相に添加してもよい。一般的なバイオサーファクタント(biosurfactant)としては、Pluronic F−68、Tetronics、およびZonyl FSN等の非イオン性界面活性剤が挙げられる。Pluronic F−68は、約0.5%w/vの濃度で存在していてもよい。   In some cases, the non-ionic ethylene oxide / propylene oxide block copolymer is reduced to about 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4%, 0.5%, 0.6%, 0. It may be added to the aqueous phase at a concentration of 7%, 0.8%, 0.9%, or 1.0%. Common biosurfactants include nonionic surfactants such as Pluronic F-68, Tetronics, and Zonyl FSN. Pluronic F-68 may be present at a concentration of about 0.5% w / v.

一部の場合では、塩化マグネシウムの代わりに、硫酸マグネシウムを同様の濃度で用いることができる。種々の供給業者から市販されている広範な一般的PCR緩衝液を、緩衝溶液の代わりに用いることができる。   In some cases, magnesium sulfate can be used at similar concentrations instead of magnesium chloride. A wide range of common PCR buffers available from various suppliers can be used in place of the buffer solution.

エマルジョンは、加熱することにより固体様界面フィルムを有するマイクロカプセルへと変換することができる液体様界面フィルムを有する高度に単分散性の液滴を生成するように調合することができる。そのようなマイクロカプセルは、PCR増幅等の反応プロセス中にわたって内容物を保持することが可能なバイオリアクターとして働くことができる。マイクロカプセル形態への変換は、加熱時に生じてもよい。例えば、そのような変換は、約50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、または95℃よりも高い温度で生じてもよい。一部の場合では、この加熱は、サーモサイクラーを使用して生じる。加熱プロセス中、流体または鉱油オーバーレイを使用して、蒸発を防止してもよい。過剰な連続相油は、加熱前に除去してもよく、または除去しなくてもよい。生体適合性カプセルは、幅広い熱的および機械的処理で凝集および/またはフロキュレーションに耐性であってもよい。変換後、カプセルは、約3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、もしくは40℃で、約3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、もしくは40℃よりも高い温度で、または約3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、もしくは40℃未満で保管することができる。こうしたカプセルは、巨大分子、特に、核酸またはタンパク質または両方一緒の混合物を含有する水性生物学的流体の安定デジタル化封入;薬物およびワクチン送達;生体分子ライブラリー;および臨床イメージング用途等の、生物医学的用途に有用であり得る。   Emulsions can be formulated to produce highly monodisperse droplets with a liquid-like interfacial film that can be converted into microcapsules with a solid-like interfacial film by heating. Such microcapsules can act as a bioreactor capable of retaining the contents during a reaction process such as PCR amplification. Conversion to microcapsule form may occur upon heating. For example, such conversion may occur at a temperature greater than about 50 ° C, 60 ° C, 70 ° C, 80 ° C, 90 ° C, or 95 ° C. In some cases, this heating occurs using a thermocycler. During the heating process, a fluid or mineral oil overlay may be used to prevent evaporation. Excess continuous phase oil may or may not be removed before heating. Biocompatible capsules may be resistant to flocculation and / or flocculation with a wide range of thermal and mechanical treatments. After conversion, the capsules can be heated at about 3 ° C, 4 ° C, 5 ° C, 6 ° C, 7 ° C, 8 ° C, 9 ° C, 10 ° C, 15 ° C, 20 ° C, 25 ° C, 30 ° C, 35 ° C, or 40 ° C. At a temperature higher than about 3 ° C, 4 ° C, 5 ° C, 6 ° C, 7 ° C, 8 ° C, 9 ° C, 10 ° C, 15 ° C, 20 ° C, 25 ° C, 30 ° C, 35 ° C, or 40 ° C; Alternatively, it can be stored at less than about 3 ° C, 4 ° C, 5 ° C, 6 ° C, 7 ° C, 8 ° C, 9 ° C, 10 ° C, 15 ° C, 20 ° C, 25 ° C, 30 ° C, 35 ° C, or 40 ° C. it can. Such capsules are for biomedical applications, such as stable digitized encapsulation of aqueous biological fluids containing macromolecules, especially nucleic acids or proteins or a mixture of both; drug and vaccine delivery; biomolecular libraries; and clinical imaging applications May be useful for strategic applications.

マイクロカプセルは、1つまたは複数のポリヌクレオチドを含有していてもよく、特に高温で凝集に耐性であってもよい。したがって、PCR増幅反応は、非常に高い密度(例えば、1単位容積当たりの反応数)で生じてもよい。一部の場合では、1ml当たり100,000、500,000、1,000,000、1,500,000、2,000,000、2,500,000、5,000,000、または10,000,000よりも多くの別個の反応が生じてもよい。一部の場合では、反応は、単一のウェルにて、例えば、マイクロタイタープレートのウェルにて、反応容積間で相互混合を生じさせずに生じる。また、マイクロカプセルは、逆転写、プライマー伸長、および/またはPCR反応が生じることを可能にするために必要な他の成分、例えばプライマー、プローブ、dNTP、DNAまたはRNAポリメラーゼ等を含有していてもよい。こうしたカプセルは、幅広い熱的および機械的処理で凝集およびフロキュレーションに耐性を示す。   The microcapsules may contain one or more polynucleotides and may be resistant to aggregation, especially at elevated temperatures. Thus, PCR amplification reactions may occur at very high densities (eg, the number of reactions per unit volume). In some cases, 100,000, 500,000, 1,000,000, 1,500,000, 2,000,000, 2,500,000, 5,000,000, or 10,000 per ml More than 2,000 separate reactions may occur. In some cases, the reaction occurs in a single well, eg, in a well of a microtiter plate, without causing intermixing between the reaction volumes. The microcapsules may also contain other components necessary to allow the reverse transcription, primer extension, and / or PCR reaction to occur, such as primers, probes, dNTPs, DNA or RNA polymerase, etc. Good. Such capsules are resistant to flocculation and flocculation with a wide range of thermal and mechanical treatments.

一部の場合では、増幅ステップは、マイクロ流体に基づくデジタルPCRまたは液滴デジタルPCR等のデジタルPCRを実施することにより行われる。   In some cases, the amplification step is performed by performing a digital PCR, such as a microfluidic-based digital PCR or a droplet digital PCR.

液滴は、マイクロ流体システムまたはデバイスを使用して生成することができる。本明細書で使用される場合、「マイクロ」という接頭辞(例えば、「マイクロチャネル」または「マイクロ流体」の)は、一般的に、約1mm未満の、一部の場合では、約100ミクロン(マイクロメートル)未満の幅または直径を有する要素または物品を指す。一部の場合では、要素または物品は、流体が流動し得るチャネルを含む。加えて、「マイクロ流体」は、本明細書で使用される場合、少なくとも1つのマイクロスケールチャネルを含むデバイス、装置、またはシステムを指す。   Droplets can be generated using a microfluidic system or device. As used herein, the prefix “micro” (eg, for “microchannel” or “microfluid”) is generally less than about 1 mm, and in some cases, about 100 microns ( (Micrometer). In some cases, the element or article includes a channel through which fluid can flow. In addition, “microfluid” as used herein refers to a device, apparatus, or system that includes at least one microscale channel.

マイクロ流体システムおよびデバイスは、様々な状況で、典型的には小型実験室(例えば、臨床)分析の状況で記載されている。他の使用も同様に記載されている。例えば、国際特許出願公開番号WO01/89788、WO2006/040551、WO2006/040554、WO2004/002627、WO2008/063227、WO2004/091763、WO2005/021151、WO2006/096571、WO2007/089541、WO2007/081385、およびWO2008/063227。   Microfluidic systems and devices have been described in various contexts, typically in the context of small laboratory (eg, clinical) analysis. Other uses have been described as well. For example, International Patent Application Publication Nos. 063227.

液滴は、一般的に、第2のキャリア流体内に、ある量の第1の試料流体を含む。当技術分野で既知の、液滴を形成するための任意の技法を、本発明の方法と共に使用することができる。例示の方法は、標的物質(例えば、免疫細胞)を含有する試料流体の流動を、流動中のキャリア流体の2つの対向流動と交差するように流動させることを含む。キャリア流体は、試料流体と不混和性である。試料流体を、流動中のキャリア流体の2つの対向流動と交差させることにより、標的物質を含有する個々の試料液滴内への試料流体の分配がもたらされる。   The droplet generally contains an amount of the first sample fluid in the second carrier fluid. Any technique for forming droplets known in the art can be used with the method of the present invention. An exemplary method includes flowing a flow of a sample fluid containing a target substance (eg, an immune cell) to intersect two opposing flows of a flowing carrier fluid. The carrier fluid is immiscible with the sample fluid. Intersecting the sample fluid with the two opposing flows of the flowing carrier fluid results in distribution of the sample fluid into individual sample droplets containing the target substance.

キャリア流体は、試料流体と不混和性である任意の流体であってもよい。例示のキャリア流体は、油である。ある特定の実施形態では、キャリア流体は界面活性剤を含む。   The carrier fluid may be any fluid that is immiscible with the sample fluid. An exemplary carrier fluid is oil. In certain embodiments, the carrier fluid includes a surfactant.

同じ方法を適用して、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、多重鎖置換増幅等の非PCR系増幅反応、または当業者に既知の他の方法等の増幅反応用の試薬等の他の試薬を含有する個々の液滴を創出することができる。PCRに基づく増幅反応の実施に好適な試薬は当業者に既知であり、これらに限定されないが、DNAポリメラーゼ、フォワードおよびリバースプライマー、デオキシリボヌクレオチド三リン酸(dNTP)、ならびに1つまたは複数の緩衝液が挙げられる。   The same method is applied to contain other reagents, such as reagents for non-PCR based amplification reactions such as polymerase chain reaction (PCR), multiple strand displacement amplification, or other methods known to those skilled in the art. Individual droplets can be created. Suitable reagents for performing a PCR-based amplification reaction are known to those of skill in the art and include, but are not limited to, DNA polymerase, forward and reverse primers, deoxyribonucleotide triphosphate (dNTP), and one or more buffers. Is mentioned.

ある特定の実施形態では、流体区画は、標的物質(例えば、免疫細胞および/またはビーズ等の固体支持体)を含む第1の流体分配(例えば、液滴)および第2の流体(例えば、流体流動として、または液滴内)を提供することにより形成される。第1および第2の流体を合流させて、液滴を形成する。合流は、2つの流体に電場をかけることにより達成してもよい。ある特定の実施形態では、第2の流体は、ポリメラーゼ連鎖反応または増幅反応等の増幅反応を実施するための試薬を含有する。   In certain embodiments, the fluid compartment comprises a first fluid distribution (eg, droplets) containing a target substance (eg, a solid support such as immune cells and / or beads) and a second fluid (eg, a fluid). As a stream or within a droplet). The first and second fluids join to form a droplet. Merging may be achieved by applying an electric field to the two fluids. In certain embodiments, the second fluid contains reagents for performing an amplification reaction, such as a polymerase chain reaction or an amplification reaction.

ある特定の態様では、本発明は、固有にバーコード化された重鎖および軽鎖抗体配列ならびに/またはアルファおよびベータ鎖TCR配列ならびに/またはガンマおよびデルタ鎖TCR配列のライブラリーを作製するための方法であって、各構築物が固有のN量体および機能性N量体を含む複数の核酸構築物を得ることを含む方法を提供する。機能性N量体は、ランダムN量体、PCRプライマー、ユニバーサルプライマー、抗体、粘着末端、または任意の他の配列であってもよい。上記方法は、各々が固有の構築物の1つまたは複数のコピーを含有するN数の流体区画のM個のセットを作製することを含んでいてもよい。上記方法は、追加の構築物をセット内の各区画に添加し、これを各セットについて繰り返して、各々が固有な1対の構築物を含有するN×M個の区画を生成することにより、より高度な複雑さを有するバーコードライブラリーを創出することができる。これらの対をハイブリダイズまたはライゲーションして、新しい構築物を生成してもよい。バーコードライブラリー内の各構築物では、各固有N量体は、配列決定、プローブハイブリダイゼーション、他の方法、または方法の組合せにより識別するのに適していてもよい。   In certain aspects, the present invention relates to generating a library of uniquely barcoded heavy and light chain antibody sequences and / or alpha and beta chain TCR sequences and / or gamma and delta chain TCR sequences. A method is provided wherein each construct comprises obtaining a plurality of nucleic acid constructs comprising a unique N-mer and a functional N-mer. The functional N-mer may be a random N-mer, a PCR primer, a universal primer, an antibody, a sticky end, or any other sequence. The method may include creating M sets of N fluid compartments, each containing one or more copies of the unique construct. The method described above is more advanced by adding additional constructs to each compartment in the set and repeating this for each set to generate N × M compartments, each containing a unique pair of constructs. It is possible to create a barcode library having complicated complexity. These pairs may be hybridized or ligated to generate new constructs. For each construct in the barcode library, each unique N-mer may be suitable for identification by sequencing, probe hybridization, other methods, or a combination of methods.

液滴ライブラリー
一般的に、液滴ライブラリーは、単一コレクション内に共にプールされているいくつかのライブラリー要素で構成される。ライブラリーは、複雑さが、単一のライブラリー要素から1×1015個またはそれよりも多くのライブラリー要素まで、様々であってもよい。各ライブラリー要素は、一定濃度の1つまたは複数の所与の成分である。要素は、これらに限定されないが、細胞、ビーズ、アミノ酸、タンパク質、ポリペプチド、核酸、ポリヌクレオチド、または小分子化合物であってもよい。要素は、分子バーコード、ベッセルバーコード、または両方等の識別子を含有していてもよい。
Droplet Library In general, a drop library consists of several library elements that are pooled together in a single collection. Libraries can vary in complexity from a single library element to 1 × 10 15 or more library elements. Each library element is a fixed concentration of one or more given components. Elements can be, but are not limited to, cells, beads, amino acids, proteins, polypeptides, nucleic acids, polynucleotides, or small molecule compounds. The element may contain an identifier, such as a molecular barcode, a vessel barcode, or both.

細胞ライブラリー要素としては、これらに限定されないが、ハイブリドーマ、B細胞、T細胞、初代細胞、培養細胞株、がん細胞、幹細胞、または任意の他の細胞タイプを挙げることができる。細胞ライブラリー要素は、1個から数万個までの数の細胞を個々の液滴に封入することにより調製される。封入細胞の数は、通常、細胞の数密度および液滴の容積からポアソン統計により求められる。しかしながら、一部の場合では、個数は、Eddら、Lab Chip、8巻(8号):1262〜1264頁、2008年に記載されているようにポアソン統計から逸脱する。細胞は性質が分散性であるため、ライブラリーを、全てが単一の開始培地に存在する、各々が1つの抗体またはTCRを産生する免疫細胞等の複数の細胞バリアントを有する集団に調製することが可能であり、その後、その培地を、多くとも1つの細胞を含有する個々の液滴カプセルに分ける。その後、個々の液滴カプセル内の細胞を溶解し、溶解細胞に由来する重鎖および軽鎖ポリヌクレオチドならびに/またはアルファおよびベータ鎖ポリヌクレオチドならびに/またはガンマおよびデルタ鎖ポリヌクレオチドを、分子バーコードおよびベッセルでバーコード化し、増幅し、その後組み合わせ、またはプールして、重鎖および軽鎖ならびに/またはアルファおよびベータ鎖ならびに/またはガンマおよびデルタ鎖ライブラリー要素で構成されるライブラリーを形成する。   Cell library elements can include, but are not limited to, hybridomas, B cells, T cells, primary cells, cultured cell lines, cancer cells, stem cells, or any other cell type. Cell library elements are prepared by encapsulating one to tens of thousands of cells in individual droplets. The number of encapsulated cells is usually determined by Poisson statistics from cell number density and droplet volume. However, in some cases, the numbers deviate from Poisson statistics as described in Edd et al., Lab Chip, 8 (8): 1262-1264, 2008. Because the cells are dispersive in nature, preparing the library into a population having multiple cell variants, such as immune cells each producing one antibody or TCR, all present in a single starting medium It is then possible to divide the medium into individual droplet capsules containing at most one cell. The cells in the individual droplet capsules are then lysed and the heavy and light chain polynucleotides and / or alpha and beta chain polynucleotides and / or gamma and delta chain polynucleotides derived from the lysed cells are converted to molecular barcodes and Bar-coded in a vessel, amplified and then combined or pooled to form a library composed of heavy and light chains and / or alpha and beta chains and / or gamma and delta chain library elements.

ビーズに基づくライブラリー要素は、1つまたは複数のビーズを含有し、また、抗体、酵素、または他のタンパク質等の他の試薬を含んでいてもよい。全てのライブラリー要素が異なるタイプのビーズを含有するが、周囲媒体が同じである場合、ライブラリー要素は全て、単一の開始流体から調製されていてもよく、または様々な開始流体を有していてもよい。バリアントのコレクションから集団に調製する細胞のライブラリーの場合、ライブラリー要素は、様々な開始流体から調製されることになる。複数の細胞から開始する場合、1液滴当たり正確に1つの細胞を有しており、1つよりも多くの細胞を含有する液滴が極少数であることが望ましい。一部の場合では、1液滴当たり正確に1つの細胞を含有する液滴がより多くなり、空の液滴または1つよりも多くの細胞を含有する液滴が少数の例外になるように、ポアソン統計からの変動を実現して、液滴の積み込み強化を提供することができる。   Bead-based library elements contain one or more beads and may contain other reagents, such as antibodies, enzymes, or other proteins. If all library elements contain different types of beads, but the surrounding medium is the same, the library elements may all be prepared from a single starting fluid, or have different starting fluids. May be. For a library of cells prepared into a population from a collection of variants, the library elements will be prepared from various starting fluids. When starting with multiple cells, it is desirable to have exactly one cell per droplet and very few droplets containing more than one cell. In some cases, the number of drops containing exactly one cell per drop will be higher and the number of empty drops or drops containing more than one cell will be fewer exceptions. , Variations from Poisson statistics can be realized to provide enhanced droplet loading.

一部の実施形態では、複数のベッセルバーコード化ポリヌクレオチドから開始する場合、1液滴当たり正確に1つのベッセルバーコード化ポリヌクレオチドを有しており、1つよりも多くのベッセルバーコード化ポリヌクレオチドを含有する液滴が極少数であることが望ましい。一部の場合では、1液滴当たり正確に1つのベッセルバーコード化ポリヌクレオチドを有する液滴がより多くなり、空の液滴または1つよりも多くのベッセルバーコード化ポリヌクレオチドを含む液滴が少数の例外になるように、ポアソン統計からの変動を実現して、液滴の積み込み強化を提供することができる。   In some embodiments, starting with more than one Vessel barcoding polynucleotide, having exactly one Vessel barcoding polynucleotide per droplet and more than one Vessel barcoding polynucleotide It is desirable that the number of droplets containing the polynucleotide be very small. In some cases, more droplets will have exactly one vessel bar-encoding polynucleotide per droplet, empty droplets or droplets containing more than one vessel bar-encoding polynucleotide Variations from Poisson statistics can be realized to provide enhanced drop-loading, such that is a small exception.

液滴ライブラリーの例は、ビーズ、細胞、小分子、DNA、プライマー、抗体、およびバーコード化ポリヌクレオチド等の様々な異なる内容物を有する液滴のコレクションである。液滴のサイズは、直径が、およそ0.5ミクロンから500ミクロンまでの範囲であり、これは、約1ピコリットル〜1ナノリットルに対応する。しかしながら、液滴は、5ミクロンと小さくてもよく、500ミクロンと大きくてもよい。好ましくは、液滴は、直径が、100ミクロン未満、約1ミクロン〜約100ミクロンである。最も好ましいサイズは、直径が、約20〜40ミクロン(10〜100ピコリットル)である。液滴ライブラリーの検討される好ましい特性としては、浸透圧バランス、均一なサイズ、およびサイズ範囲が挙げられる。   Examples of droplet libraries are collections of droplets having a variety of different contents, such as beads, cells, small molecules, DNA, primers, antibodies, and bar-coded polynucleotides. Droplet sizes range in diameter from approximately 0.5 micron to 500 microns, which corresponds to about 1 picoliter to 1 nanoliter. However, the droplets can be as small as 5 microns or as large as 500 microns. Preferably, the droplets are less than 100 microns in diameter, from about 1 micron to about 100 microns. The most preferred size is about 20-40 microns (10-100 picoliters) in diameter. Preferred properties considered of the droplet library include osmotic balance, uniform size, and size range.

本発明により提供される液滴ライブラリー内に含まれる液滴は、サイズが、好ましくは均一である。すなわち、ライブラリー内の任意の液滴の直径は、同じライブラリー内の他の液滴の直径と比較して、5%、4%、3%、2%、1%、または0.5%未満しか変動しないだろう。ライブラリーの液滴のサイズが均一であることは、液滴の安定性および完全性を保つために重要である場合があり、また、後に、本明細書に記載されている種々の生物学的および化学的アッセイのために、ライブラリー内の液滴を使用するために不可欠である場合がある。   The droplets contained within the droplet library provided by the present invention are preferably uniform in size. That is, the diameter of any droplet in the library is 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, or 0.5% compared to the diameter of other droplets in the same library. Will vary less than. Uniform size of the droplets in the library can be important for maintaining the stability and integrity of the droplets, and will later be used in various biological assays described herein. And for chemical assays, it may be essential to use the droplets in the library.

本発明は、不混和性流体内に複数の水性液滴を含み、各液滴が、好ましくはサイズが実質的に均一であり、異なるライブラリー要素を含む液滴ライブラリーを提供する。本発明は、液滴ライブラリーを形成するための方法であって、異なるライブラリー要素を含む単一の水性流体を準備すること、各ライブラリー要素を不混和性流体内の水性液滴内に封入することを含む方法を提供する。   The present invention provides a droplet library comprising a plurality of aqueous droplets in an immiscible fluid, each droplet preferably being substantially uniform in size and including different library elements. The present invention is a method for forming a droplet library, comprising providing a single aqueous fluid containing different library elements, placing each library element in an aqueous droplet in an immiscible fluid. A method is provided that includes encapsulating.

ある特定の実施形態では、異なるタイプの要素(例えば、細胞またはビーズ)を、同じ培地に含有される単一供給源にプールする。初期プールを行った後、要素を液滴に封入して、液滴のライブラリーを生成し、異なるタイプのビーズまたは細胞を有する各液滴は、異なるライブラリー要素である。初期溶液を希釈することにより、封入プロセスが可能になる。一部の実施形態では、形成される液滴は、単一の要素を含有することになるか、または何も含有しないことになる、つまり空になるかのいずれかである。他の実施形態では、形成される液滴は、ライブラリー要素の複数コピーを含有することになる。封入されている要素は、一般的に、あるタイプのバリアントである。一例では、要素は、血液試料の免疫細胞であり、各免疫細胞は、免疫細胞内の抗体のヌクレオチド配列を増幅およびバーコード化するために封入される。   In certain embodiments, different types of elements (eg, cells or beads) are pooled into a single source contained in the same medium. After performing the initial pool, the elements are encapsulated in droplets to create a library of droplets, each droplet having a different type of bead or cell being a different library element. Diluting the initial solution enables the encapsulation process. In some embodiments, the droplets that are formed will either contain a single element or will contain no, ie, empty. In other embodiments, the droplets formed will contain multiple copies of the library element. The encapsulated element is generally a type of variant. In one example, the elements are immune cells of a blood sample, each immune cell being encapsulated to amplify and barcode the nucleotide sequence of an antibody within the immune cells.

例えば、1つのタイプのエマルジョンライブラリーには、異なる粒子、つまり異なる培地内の細胞またはバーコード化ポリヌクレオチドを有し、プールする前に封入されているライブラリー要素が存在する。一例では、指定数のライブラリー要素、つまりn数の異なる細胞またはバーコード化ポリヌクレオチドが、異なる培地内に含有されている。ライブラリー要素の各々は、別々に乳化およびプールされ、その地点で、n数のプールされた異なるライブラリー要素の各々が組み合わされ、単一プールにプールされる。その結果として得られるプールは、各々が異なるタイプの粒子を含有する複数の油中水型エマルジョン液滴を含有する。   For example, in one type of emulsion library, there are library elements that have different particles, ie, cells or barcoding polynucleotides in different media, and are encapsulated before pooling. In one example, a specified number of library elements, i.e., n different cells or barcoded polynucleotides, are contained in different media. Each of the library elements is separately emulsified and pooled, at which point each of the n pooled different library elements is combined and pooled into a single pool. The resulting pool contains a plurality of water-in-oil emulsion droplets, each containing a different type of particle.

一部の実施形態では、形成される液滴は、単一のライブラリー要素を含有することになるか、または何も含有しないことになる、つまり空になるかのいずれかである。他の実施形態では、形成される液滴は、ライブラリー要素の複数コピーを含有することになる。ビーズの内容物は、ポアソン分布に従い、事象が既知の平均率で生じ、その直前の事象と時間的に独立している場合、ある一定期間にいくつかの事象が生じる確率を表す離散確率分布が存在する。ライブラリーを創出するために使用される油および界面活性剤は、ライブラリーの内容物が液滴間で交換されることを防止する。   In some embodiments, the droplets formed will either contain a single library element or will contain no, ie, empty. In other embodiments, the droplets formed will contain multiple copies of the library element. The content of the beads follows a Poisson distribution, where events occur at a known average rate and are temporally independent of the immediately preceding event, with a discrete probability distribution representing the probability of several events occurring over a period of time. Exists. The oils and surfactants used to create the library prevent the contents of the library from being exchanged between droplets.

プライマー
一般的に、1対または複数対のプライマーを増幅反応に使用することができる。プライマー対の1つのプライマーは、フォワードプライマーであってもよく、プライマー対の1つのプライマーは、リバースプライマーであってもよい。
Primers In general, one or more pairs of primers can be used in an amplification reaction. One primer of the primer pair may be a forward primer, and one primer of the primer pair may be a reverse primer.

一部の場合では、第1の対のプライマーを増幅反応に使用することができる。第1の対の1つのプライマーは、第1の標的ポリヌクレオチド分子の配列に相補的なフォワードプライマーであってもよく、第1の対の1つのプライマーは、リバースプライマーであってもよく、第1の標的ポリヌクレオチド分子の第2の配列と相補的であってもよく、第1の標的遺伝子座は、第1の配列と第2の配列との間に存在していてもよい。一部の実施形態では、第1の標的遺伝子座は、VまたはVαまたはVγ配列を含む。一部の実施形態では、第1の標的遺伝子座は、AID配列および/またはAMB配列を含む。 In some cases, a first pair of primers can be used in an amplification reaction. One primer of the first pair may be a forward primer complementary to the sequence of the first target polynucleotide molecule, one primer of the first pair may be a reverse primer, It may be complementary to a second sequence of one target polynucleotide molecule, and the first target locus may be between the first sequence and the second sequence. In some embodiments, the first target locus comprises a VH or Vα or Vγ sequence. In some embodiments, the first target locus comprises an AID sequence and / or an AMB sequence.

一部の場合では、第2の対のプライマーを増幅反応に使用することができる。第2の対の1つのプライマーは、第2の標的ポリヌクレオチド分子の第1の配列に相補的なフォワードプライマーであってもよく、第2の対の1つのプライマーは、第2の標的ポリヌクレオチド分子の第2の配列と相補的なリバースプライマーであってもよく、第2の標的遺伝子座は、第1の配列と第2の配列との間に存在していてもよい。一部の実施形態では、第2の標的遺伝子座は、VまたはVβまたはVδ配列を含む。 In some cases, a second pair of primers can be used in the amplification reaction. One primer of the second pair may be a forward primer complementary to the first sequence of the second target polynucleotide molecule, and one primer of the second pair may be a second target polynucleotide. The second primer may be a reverse primer that is complementary to the second sequence of the molecule, and the second target locus may be between the first and second sequences. In some embodiments, the second target locus comprises a VL or Vβ or Vδ sequence.

一部の場合では、第3の対のプライマーを増幅反応に使用することができる。第3の対の1つのプライマーは、第3の標的ポリヌクレオチド分子の第1の配列に相補的なフォワードプライマーであってもよく、第3の対の1つのプライマーは、第3の標的ポリヌクレオチド分子の第2の配列と相補的なリバースプライマーであってもよく、第3の標的遺伝子座は、第1の配列と第2の配列との間に存在していてもよい。一部の実施形態では、第3の標的遺伝子座は、分子バーコードまたはベッセルバーコード等のバーコードを含む。   In some cases, a third pair of primers can be used in the amplification reaction. The third pair of one primer may be a forward primer complementary to the first sequence of the third target polynucleotide molecule, and the third pair of one primer may be a third target polynucleotide. The third primer may be a reverse primer complementary to the second sequence of the molecule, and the third target locus may be located between the first and second sequences. In some embodiments, the third target locus comprises a barcode, such as a molecular or Vessel barcode.

フォワードプライマーおよびリバースプライマーの長さは、標的ポリヌクレオチドおよび標的遺伝子座の配列に依存していてもよい。例えば、フォワードプライマーおよびリバースプライマーの長さおよび/またはTは、最適化することができる。一部の場合では、プライマーは、長さが、約10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、もしくは60個の、約10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、もしくは60個よりも多くの、または約10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、もしくは60個未満のヌクレオチドであってもよい。一部の場合では、プライマーは、長さが、約15〜約20、約15〜約25、約15〜約30、約15〜約40、約15〜約45、約15〜約50、約15〜約55、約15〜約60、約20〜約25、約20〜約30、約20〜約35、約20〜約40、約20〜約45、約20〜約50、約20〜約55、約20〜約60個のヌクレオチドである。 The length of the forward and reverse primers may depend on the sequence of the target polynucleotide and target locus. For example, the length and / or T M of the forward and reverse primers can be optimized. In some cases, the primer has a length of about 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59 or 60 of about 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, or More than 60 or about 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 , 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55 , 56, 57, 58, 59, or less than 60 nucleotides. In some cases, the primer has a length of about 15 to about 20, about 15 to about 25, about 15 to about 30, about 15 to about 40, about 15 to about 45, about 15 to about 50, about 15 to about 45, 15 to about 55, about 15 to about 60, about 20 to about 25, about 20 to about 30, about 20 to about 35, about 20 to about 40, about 20 to about 45, about 20 to about 50, about 20 to About 55, about 20 to about 60 nucleotides.

プライマーは、鋳型ポリヌクレオチドと結合する前は、一本鎖DNAであってもよい。一部の場合では、プライマーは、初期には二本鎖配列を含む。プライマーの適切な長さは、プライマーの使用目的に依存していてもよいが、約6から約50個までのヌクレオチド、または約15から約35個までのヌクレオチドの範囲であってもよい。短いプライマー分子の場合、一般的には、鋳型との十分に安定したハイブリッド複合体を形成するためには、より低い温度が必要とされる場合ある。一部の実施形態では、プライマーは、鋳型核酸の正確な配列を反映する必要はなく、鋳型とのハイブリダイズに十分な程度に相補的であればよい。一部の場合では、プライマーは、鋳型ポリヌクレオチドと結合する前は、部分的に二本鎖であってもよい。二本鎖配列を有するプライマーは、約3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、もしくは20個の、約3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、もしくは20個よりも多くの、または約3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、もしくは20個未満の塩基のヘアピンループを有していてもよい。プライマーの二本鎖部分は、約3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、もしくは50個の、約3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、もしくは50個よりも多くの、約3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、もしくは50個未満の、または少なくとも約3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、もしくは50個の塩基対であってもよい。所与の標的配列を増幅するための好適なプライマーの設計は、当技術分野で周知である。   The primer may be single-stranded DNA before binding to the template polynucleotide. In some cases, the primer initially contains a double-stranded sequence. The appropriate length of a primer may depend on the intended use of the primer, but may range from about 6 to about 50 nucleotides, or from about 15 to about 35 nucleotides. For short primer molecules, lower temperatures may generally be required to form a sufficiently stable hybrid complex with the template. In some embodiments, the primer need not reflect the exact sequence of the template nucleic acid, but only need to be sufficiently complementary to hybridize with the template. In some cases, the primer may be partially double-stranded before binding to the template polynucleotide. Primers having a double-stranded sequence can have about 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, or 20 primers. 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, or more, or about 3, 4, 5, It may have a hairpin loop of less than 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, or 20 bases. The double-stranded portion of the primer is about 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23. , 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 , 49, or 50 of about 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 , 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 , 49, or more than about 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13,. 4, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49 or less than 50 or at least about 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, , 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37 , 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49 or 50 base pairs. The design of suitable primers for amplifying a given target sequence is well known in the art.

プライマーには、プライマーの検出または固定化を可能にするが、プライマーの基本的な特性(例えば、DNA合成開始地点として作用すること)を変更しない追加の特徴を組み込むことができる。例えば、プライマーは、標的核酸にハイブリダイズしないが、クローニングまたはさらなる増幅または増幅産物の配列決定を容易にする追加の核酸配列を5’末端に含有していてもよい。例えば、追加の配列は、ユニバーサルプライマー結合部位等のプライマー結合部位を含んでいてもよい。鋳型とハイブリダイズするのに十分な相補性を有するプライマーの領域は、本明細書では、ハイブリダイズ領域と呼ばれる場合がある。   Primers can incorporate additional features that allow the detection or immobilization of the primer, but do not alter the basic properties of the primer (eg, acting as a starting point for DNA synthesis). For example, the primers may not hybridize to the target nucleic acid, but contain additional nucleic acid sequences at the 5 'end that facilitate cloning or further amplification or sequencing of the amplification product. For example, the additional sequence may include a primer binding site, such as a universal primer binding site. The region of the primer that has sufficient complementarity to hybridize to the template may be referred to herein as a hybridizing region.

別の場合では、本明細書に記載されている方法および組成物に利用されるプライマーは、1つまたは複数のユニバーサルヌクレオシドを含んでいてもよい。ユニバーサルヌクレオシドの非限定的な例は、米国特許出願公開第2009/0325169号および第2010/0167353号に記載されている5−ニトロインドールおよびイノシンである。   In other cases, the primers utilized in the methods and compositions described herein may include one or more universal nucleosides. Non-limiting examples of universal nucleosides are 5-nitroindole and inosine described in U.S. Patent Application Publication Nos. 2009/0325169 and 2010/0167353.

プライマーは、二次構造および自己ハイブリダイゼーションを回避するための既知のパラメータに従って設計することができる。異なるプライマー対は、ほぼ同じ温度で、例えば、別のプライマー対の1℃、2℃、3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃、または10℃以内でアニーリングおよび融解してもよい。一部の場合では、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、100、200、500、1000、5000、10,000個、またはそれよりも多くのプライマーが、初期に使用される。そのようなプライマーは、本明細書に記載の標的ポリヌクレオチドとハイブリダイズすることができる。   Primers can be designed according to known parameters to avoid secondary structure and self-hybridization. The different primer pairs anneal at about the same temperature, eg, within 1 ° C, 2 ° C, 3 ° C, 4 ° C, 5 ° C, 6 ° C, 7 ° C, 8 ° C, 9 ° C, or 10 ° C of another primer pair. And may be melted. In some cases, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 100, 200, 500, 1000, 5000, 10,000 or more primers are used initially. Such primers can hybridize to a target polynucleotide described herein.

プライマーは、これらに限定されないが、適切な配列のクローニング、および当技術分野で周知の方法を使用した直接的化学合成を含む様々な方法により調製することができる(Narangら、Methods Enzymol.、68巻:90頁(1979年);Brownら、Methods Enzymol.、68巻:109頁(1979年))。また、プライマーは、商業的供給源から得ることができる。プライマーは、同一の融解温度を有していてもよい。プライマーは、非同一の融解温度を有していてもよい。プライマーの長さを、5’末端または3’末端で伸長または短縮して、所望の融解温度を有するプライマーを生成することができる。プライマー対のプライマーの一方は、他方のプライマーよりも長くてもよい。プライマー対内の、プライマーの3’アニーリング長は、異なっていてもよい。また、各プライマー対のアニーリング位置は、プライマー対の配列および長さが、所望の融解温度をもたらすように設計することができる。25塩基対よりも短いプライマーの融解温度を決定するための式は、ウォーレスのルール(T=2(A+T)+4(G+C))である。また、コンピュータプログラムを使用して、プライマーを設計してもよい。各プライマーのT(融解温度またはアニーリング温度)は、ソフトウェアプログラムを使用して算出することができる。プライマーのアニーリング温度は、これらに限定されないが、1、2、3、4、5サイクル目、6〜10サイクル目、10〜15サイクル目、15〜20サイクル目、20〜25サイクル目、25〜30サイクル目、30〜35サイクル目、または35〜40サイクル目を含む、任意の増幅サイクル後に再計算し、増加させてもよい。最初の増幅サイクル後、プライマーの5’側半分を、各目的遺伝子座に由来する産物に組み込んでもよく、したがって、Tは、各プライマーの5’側半分および3’側半分の両配列に基づいて再計算してもよい。 Primers can be prepared by a variety of methods, including but not limited to cloning of the appropriate sequence, and direct chemical synthesis using methods well known in the art (Narang et al., Methods Enzymol., 68). Volume: 90 (1979); Brown et al., Methods Enzymol. 68: 109 (1979)). Also, primers can be obtained from commercial sources. Primers may have the same melting temperature. Primers may have non-identical melting temperatures. The length of the primer can be extended or shortened at the 5 ′ or 3 ′ end to produce a primer having a desired melting temperature. One of the primers of the primer pair may be longer than the other primer. Within a primer pair, the 3 'annealing length of the primer may be different. Also, the annealing location of each primer pair can be designed such that the sequence and length of the primer pair provides the desired melting temperature. The formula for determining the melting temperature of primers shorter than 25 base pairs is Wallace's rule (T M = 2 (A + T) +4 (G + C)). Moreover, you may design a primer using a computer program. The T M (melting temperature or annealing temperature) of each primer can be calculated using a software program. The annealing temperature of the primer is not limited to these, but is 1, 2, 3, 4, 5th cycle, 6th to 10th cycle, 10th to 15th cycle, 15th to 20th cycle, 20 to 25th cycle, 25 to 25th cycle. It may be recalculated and increased after any amplification cycle, including cycle 30, cycle 30-35, or cycle 35-40. After the first amplification cycle, the 5 'half of the primers may be incorporated into the product from each locus of interest, so the TM is based on both the 5' and 3 'half sequences of each primer. May be recalculated.

プライマー部位は、プライマーがハイブリダイズする鋳型の領域を含む。一部の実施形態では、プライマーは、鋳型指向核酸合成の開始点として作用することが可能である。例えば、プライマーは、4つの異なるヌクレオチド、およびDNAもしくはRNAポリメラーゼまたは逆転写酵素等の重合剤または酵素が存在する場合、鋳型指向核酸合成を開始させることができる。プライマー対は2つのプライマー:鋳型配列の5’末端とハイブリダイズする5’上流領域を有する第1のプライマー、および鋳型配列の3’末端の相補体とハイブリダイズする3’下流領域を有する第2のプライマーを含む。プライマーセットは、2つまたはそれよりも多くのプライマー:鋳型配列または複数の鋳型配列の5’末端とハイブリダイズする5’上流領域を有する第1のプライマーまたは第1の複数のプライマー、および鋳型配列または複数の鋳型配列の3’末端の相補体とハイブリダイズする3’下流領域を有する第2のプライマーまたは第2の複数のプライマーを含む。一部の実施形態では、プライマーは、標的特異的配列を含む。一部の実施形態では、プライマーは、試料バーコード配列を含む。一部の実施形態では、プライマーは、ユニバーサルプライミング配列を含む。一部の実施形態では、プライマーは、PCRプライミング配列を含む。一部の実施形態では、プライマーは、ポリヌクレオチドの増幅を開始させるために使用されるPCRプライミング配列を含む。(Dieffenbach, PCR Primer: A Laboratory Manual、第2版(Cold Spring Harbor Press、New York(2003年))。ユニバーサルプライマー結合部位または配列は、ポリヌクレオチドおよび/またはアンプリコンへのユニバーサルプライマーの付着を可能にする。ユニバーサルプライマーは当技術分野で周知であり、これらに限定されないが、−47F(M13F)、アルファMF、AOX3’、AOX5’、BGHr、CMV−30、CMV−50、CVMf、LACrmt、ラムダgt10F、ラムダgt10R、ラムダgt11F、ラムダgt11R、M13リバース、M13フォワード(−20)、M13リバース、メール(male)、p10SEQPpQE、pA−120、pet4、pGAPフォワード、pGLRVpr3、pGLpr2R、pKLAC14、pQEFS、pQERS、pucU1、pucU2、リバースA、seqIREStam、seqIRESzpet、seqori、seqPCR、seqpIRES−、seqpIRES+、seqpSecTag、seqpSecTag+、seqretro+PSI、SP6、T3−prom、T7−prom、およびT7−termInvが挙げられる。本明細書で使用される場合、付着は、共有結合による相互作用および非共有結合による相互作用の両方またはいずれかを指すことができる。ユニバーサルプライマー結合部位へのユニバーサルプライマーの付着を、ポリヌクレオチドおよび/またはアンプリコンの増幅、検出、および/または配列決定に使用してもよい。ユニバーサルプライマー結合部位は、少なくとも約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、または1000個のヌクレオチドまたは塩基対を含んでいてもよい。別の例では、ユニバーサルプライマー結合部位は、少なくとも約1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000、6500、7000、7500、8000、8500、9000、9500、または10000個のヌクレオチドまたは塩基対を含む。一部の実施形態では、ユニバーサルプライマー結合部位は、1〜10、10〜20、10〜30、または10〜100個のヌクレオチドまたは塩基対を含む。一部の実施形態では、ユニバーサルプライマー結合部位は、約1〜90、1〜80、1〜70、1〜60、1〜50、1〜40、1〜30、1〜20、1〜10、2〜90、2〜80、2〜70、2〜60、2〜50、2〜40、2〜30、2〜20、2〜10、1〜900、1〜800、1〜700、1〜600、1〜500、1〜400、1〜300、1〜200、1〜100、2〜900、2〜800、2〜700、2〜600、2〜500、2〜400、2〜300、2〜200、2〜100、5〜90、5〜80、5〜70、5〜60、5〜50、5〜40、5〜30、5〜20、5〜10、10〜90、10〜80、10〜70、10〜60、10〜50、10〜40、10〜30、10〜20、10〜10、5〜900、5〜800、5〜700、5〜600、5〜500、5〜400、5〜300、5〜200、5〜100、10〜900、10〜800、10〜700、10〜600、10〜500、10〜400、10〜300、10〜200、10〜100、25〜900、25〜800、25〜700、25〜600、25〜500、25〜400、25〜300、25〜200、25〜100、100〜1000、100〜900、100〜800、100〜700、100〜600、100〜500、100〜400、100〜300、100〜200、200〜1000、200〜900、200〜800、200〜700、200〜600、200〜500、200〜400、200〜300、300〜1000、300〜900、300〜800、300〜700、300〜600、300〜500、300〜400、400〜1000、400〜900、400〜800、400〜700、400〜600、400〜500、500〜1000、500〜900、500〜800、500〜700、500〜600、600〜1000、600〜900、600〜800、600〜700、700〜1000、700〜900、700〜800、800〜1000、800〜900、または900〜1000個のヌクレオチドまたは塩基対を含む。   The primer site includes the region of the template to which the primer hybridizes. In some embodiments, a primer can serve as a starting point for template-directed nucleic acid synthesis. For example, a primer can initiate template-directed nucleic acid synthesis in the presence of four different nucleotides and a polymerizing agent or enzyme such as DNA or RNA polymerase or reverse transcriptase. The primer pair consists of two primers: a first primer having a 5 'upstream region that hybridizes with the 5' end of the template sequence, and a second primer having a 3 'downstream region that hybridizes with the complement of the 3' end of the template sequence. Primers. The primer set comprises two or more primers: a first primer or first plurality of primers having a 5 'upstream region that hybridizes to a 5' end of the template sequence or plurality of template sequences, and a template sequence. Or a second primer or a second plurality of primers having a 3 'downstream region that hybridizes to the complement of the 3' end of the plurality of template sequences. In some embodiments, the primer comprises a target-specific sequence. In some embodiments, the primer comprises a sample barcode sequence. In some embodiments, the primer comprises a universal priming sequence. In some embodiments, the primer comprises a PCR priming sequence. In some embodiments, the primer comprises a PCR priming sequence used to initiate amplification of the polynucleotide. (Dieffenbach, PCR Primer: A Laboratory Manual, Second Edition, Cold Spring Harbor Press, New York, 2003.) The universal primer binding site or sequence allows attachment of the universal primer to polynucleotides and / or amplicons Universal primers are well known in the art and include, but are not limited to, -47F (M13F), alpha MF, AOX3 ', AOX5', BGHr, CMV-30, CMV-50, CVMf, LACrmt, lambda. gt10F, lambda gt10R, lambda gt11F, lambda gt11R, M13 reverse, M13 forward (−20), M13 reverse, mail (male), p10SEQPpQE, pA-120, pet4, pGAP forward, pGLRVpr3, pGLprr2R, pK AC14, pQEFS, pQERS, pucU1, pucU2, reverse A, seqIREStam, seqIRESzpet, seqori, seqPCR, seqpIRES-, seqpIRES +, seqSecTag, seqpSec-Tp, -seqTv, and -seqTv +, seqtromP + As used herein, attachment can refer to covalent and / or non-covalent interactions.The attachment of the universal primer to the universal primer binding site can be accomplished with polynucleotides and polynucleotides. And / or may be used for amplification, detection, and / or sequencing of amplicons. Also about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 30, 40, 50, 60, It may comprise 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, or 1000 nucleotides or base pairs.In another example, the universal primer binding site is It includes at least about 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 6500, 7000, 7500, 8000, 8500, 9000, 9500, or 10,000 nucleotides or base pairs. In some embodiments, the universal primer binding site comprises 1-10, 10-20, 10-30, or 10-100 nucleotides or base pairs. In some embodiments, the universal primer binding site is about 1-90, 1-80, 1-70, 1-60, 1-50, 1-40, 1-30, 1-20, 1-10, 2-90, 2-80, 2-70, 2-60, 2-50, 2-40, 2-30, 2-20, 2-10, 1-900, 1-800, 1-700, 1 600, 1-500, 1-400, 1-300, 1-200, 1-100, 2-900, 2-800, 2-700, 2-600, 2-500, 2-400, 2-300, 2-200, 2-100, 5-90, 5-80, 5-70, 5-60, 5-50, 5-40, 5-30, 5-20, 5-10, 10-90, 10 80, 10-70, 10-60, 10-50, 10-40, 10-30, 10-20, 10-10, 5-900, 5- 00, 5-700, 5-600, 5-500, 5-400, 5-300, 5-200, 5-100, 10-900, 10-800, 10-700, 10-600, 10-500, 10-400, 10-300, 10-200, 10-100, 25-900, 25-800, 25-700, 25-600, 25-500, 25-400, 25-300, 25-200, 25- 100, 100-1000, 100-900, 100-800, 100-700, 100-600, 100-500, 100-400, 100-300, 100-200, 200-1000, 200-900, 200-800, 200-700, 200-600, 200-500, 200-400, 200-300, 300-1000, 300-900, 300-80 , 300-700, 300-600, 300-500, 300-400, 400-1000, 400-900, 400-800, 400-700, 400-600, 400-500, 500-1000, 500-900, 500 -800, 500-700, 500-600, 600-1000, 600-900, 600-800, 600-700, 700-1000, 700-900, 700-800, 800-1000, 800-900, or 900- Contains 1000 nucleotides or base pairs.

プライマーは、プライマー伸長産物の合成におけるその使用と適合する長さを有していてもよい。プライマーは、長さが8〜200個のヌクレオチドであるポリヌクレオチドであってもよい。プライマーの長さは、鋳型ポリヌクレオチドおよび鋳型遺伝子座の配列に依存していてもよい。例えば、プライマーまたはプライマーセットの長さおよび/または融解温度(T)は最適化することができる。一部の場合では、プライマーは、長さが、約10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、もしくは60個の、約10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、もしくは60個よりも多くの、または約10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、もしくは60個未満のヌクレオチドであってもよい。一部の実施形態では、プライマーは、長さが約8〜100個のヌクレオチド、例えば、長さが10〜75、15〜60、15〜40、18〜30、20〜40、21〜50、22〜45、25〜40、7〜9、12〜15、15〜20、15〜25、15〜30、15〜45、15〜50、15〜55、15〜60、20〜25、20〜30、20〜35、20〜45、20〜50、20〜55、または20〜60個の、およびそれら間の任意の長さのヌクレオチドである。一部の実施形態では、プライマーは、長さが、多くとも約10、12、15、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、または100個のヌクレオチドである。 A primer may have a length compatible with its use in the synthesis of primer extension products. The primer may be a polynucleotide that is between 8 and 200 nucleotides in length. The length of the primer may depend on the sequence of the template polynucleotide and the template locus. For example, the length and / or melting temperature (T M ) of a primer or primer set can be optimized. In some cases, the primer has a length of about 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59 or 60 of about 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, or More than 60 or about 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 , 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55 , 56, 57, 58, 59, or less than 60 nucleotides. In some embodiments, the primer is about 8-100 nucleotides in length, for example, 10-75, 15-60, 15-40, 18-30, 20-40, 21-50, 22-45, 25-40, 7-9, 12-15, 15-20, 15-25, 15-30, 15-45, 15-50, 15-55, 15-60, 20-25, 20- 30, 20 to 35, 20 to 45, 20 to 50, 20 to 55, or 20 to 60 nucleotides and any length therebetween. In some embodiments, the primer has a length of at most about 10, 12, 15, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 35, 40, 45. , 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, or 100 nucleotides.

一般的に、1対または複数対のプライマーを指数関数的増幅反応に使用することができる。プライマー対の1つのプライマーは、フォワードプライマーであってもよく、プライマー対の1つのプライマーは、リバースプライマーであってもよい。一部の実施形態では、第1の対のプライマーを指数関数的増幅反応に使用することができる。第1の対の1つのプライマーは、第1の鋳型ポリヌクレオチド分子の配列に相補的なフォワードプライマーであってもよく、第1の対の1つのプライマーは、第1の鋳型ポリヌクレオチド分子の第2の配列と相補的なリバースプライマーであってもよく、第1の鋳型遺伝子座は、第1の配列と第2の配列との間に存在していてもよい。一部の実施形態では、第2の対のプライマーを増幅反応に使用することができる。第2の対の1つのプライマーは、第2の標的ポリヌクレオチド分子の第1の配列に相補的なフォワードプライマーであってもよく、第2の対の1つのプライマーは、第2の標的ポリヌクレオチド分子の第2の配列と相補的なリバースプライマーであってもよく、第2の標的遺伝子座は、第1の配列と第2の配列との間に存在していてもよい。一部の実施形態では、第2の標的遺伝子座は、可変軽鎖抗体配列を含む。一部の実施形態では、第3の対のプライマーを増幅反応に使用することができる。第3の対の1つのプライマーは、第3の鋳型ポリヌクレオチド分子の第1の配列に相補的なフォワードプライマーであってもよく、第3の対の1つのプライマーは、第3の鋳型ポリヌクレオチド分子の第2の配列と相補的なリバースプライマーであってもよく、第3の鋳型遺伝子座は、第1の配列と第2の配列との間に存在していてもよい。   Generally, one or more pairs of primers can be used in an exponential amplification reaction. One primer of the primer pair may be a forward primer, and one primer of the primer pair may be a reverse primer. In some embodiments, the first pair of primers can be used in an exponential amplification reaction. One primer of the first pair may be a forward primer complementary to the sequence of the first template polynucleotide molecule, and one primer of the first pair may be a first primer of the first template polynucleotide molecule. The second primer may be a reverse primer complementary to the second sequence, and the first template locus may be present between the first sequence and the second sequence. In some embodiments, a second pair of primers can be used in an amplification reaction. One primer of the second pair may be a forward primer complementary to the first sequence of the second target polynucleotide molecule, and one primer of the second pair may be a second target polynucleotide. The second primer may be a reverse primer that is complementary to the second sequence of the molecule, and the second target locus may be between the first and second sequences. In some embodiments, the second target locus comprises a variable light chain antibody sequence. In some embodiments, a third pair of primers can be used in an amplification reaction. One primer of the third pair may be a forward primer complementary to the first sequence of the third template polynucleotide molecule, and one primer of the third pair may be a third template polynucleotide. The third primer may be a reverse primer that is complementary to the second sequence of the molecule, and the third template locus may be located between the first and second sequences.

1つまたは複数のプライマーは、複数の鋳型ポリヌクレオチドの少なくとも部分にアニーリングすることができる。1つまたは複数のプライマーは、複数の鋳型ポリヌクレオチドの3’末端および/または5’末端にアニーリングすることができる。1つまたは複数のプライマーは、複数の鋳型ポリヌクレオチドの内部領域にアニーリングすることができる。内部領域は、複数の鋳型ポリヌクレオチドの3’末端または5’末端から、少なくとも約10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、100、150、200、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、650、700、750、800、850、900、または1000個のヌクレオチドであってもよい。1つまたは複数のプライマーは、一定のパネルのプライマーを含んでいてもよい。1つまたは複数のプライマーは、少なくとも1つまたは複数の特注プライマーを含んでいてもよい。1つまたは複数のプライマーは、少なくとも1つまたは複数の対照プライマーを含んでいてもよい。1つまたは複数のプライマーは、少なくとも1つまたは複数のハウスキーピング遺伝子プライマーを含んでいてもよい。1つまたは複数のプライマーは、ユニバーサルプライマーを含んでいてもよい。ユニバーサルプライマーは、ユニバーサルプライマー結合部位にアニーリングすることができる。一部の実施形態では、1つまたは複数の特注プライマーは、SBC、標的特異的領域、それらの相補体、またはそれらの任意の組合せにアニーリングする。1つまたは複数のプライマーは、ユニバーサルプライマーを含んでいてもよい。1つまたは複数のプライマーは、プライマー伸長、逆転写、線形伸長、非指数関数的増幅、指数関数的増幅、PCR、または1つもしくは複数の標的もしくは鋳型ポリヌクレオチドの任意の他の増幅法を増幅または実施するように設計することができる。   One or more primers can anneal to at least a portion of the plurality of template polynucleotides. One or more primers can anneal to the 3 'end and / or 5' end of the plurality of template polynucleotides. One or more primers can anneal to an internal region of the plurality of template polynucleotides. The internal region is at least about 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 from the 3 'or 5' end of the plurality of template polynucleotides. , 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49 , 50, 100, 150, 200, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390, 400, 410, 420 , 430, 440, 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 65 , It may be a 700,750,800,850,900 or 1000, nucleotides. The one or more primers may include a panel of primers. One or more primers may include at least one or more custom primers. The one or more primers may include at least one or more control primers. The one or more primers may include at least one or more housekeeping gene primers. One or more primers may include a universal primer. The universal primer can anneal to the universal primer binding site. In some embodiments, one or more custom primers anneal to SBCs, target-specific regions, their complements, or any combination thereof. One or more primers may include a universal primer. The one or more primers may be used to amplify primer extension, reverse transcription, linear extension, non-exponential amplification, exponential amplification, PCR, or any other method of amplifying one or more target or template polynucleotides. Or it can be designed to be implemented.

標的特異的領域は、少なくとも約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、100、150、200、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、650、700、750、800、850、900、または1000個のヌクレオチドまたは塩基対を含んでいてもよい。別の例では、標的特異的領域は、少なくとも約1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000、6500、7000、7500、8000、8500、9000、9500、または10000個のヌクレオチドまたは塩基対を含む。一部の実施形態では、標的特異的領域は、約5〜10、10〜15、10〜20、10〜30、15〜30、10〜75、15〜60、15〜40、18〜30、20〜40、21〜50、22〜45、25〜40、7〜9、12〜15、15〜20、15〜25、15〜30、15〜45、15〜50、15〜55、15〜60、20〜25、20〜30、20〜35、20〜45、20〜50、20〜55、20〜60、2〜900、2〜800、2〜700、2〜600、2〜500、2〜400、2〜300、2〜200、2〜100、25〜900、25〜800、25〜700、25〜600、25〜500、25〜400、25〜300、25〜200、25〜100、100〜1000、100〜900、100〜800、100〜700、100〜600、100〜500、100〜400、100〜300、100〜200、200〜1000、200〜900、200〜800、200〜700、200〜600、200〜500、200〜400、200〜300、300〜1000、300〜900、300〜800、300〜700、300〜600、300〜500、300〜400、400〜1000、400〜900、400〜800、400〜700、400〜600、400〜500、500〜1000、500〜900、500〜800、500〜700、500〜600、600〜1000、600〜900、600〜800、600〜700、700〜1000、700〜900、700〜800、800〜1000、800〜900、または900〜1000個のヌクレオチドまたは塩基対を含む。   The target-specific region is at least about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 100, 150, 200, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390, 400, 410, 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 650, 700, 7 0,800,850,900 or may contain 1000 nucleotides or base pairs. In another example, at least about 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 6500, 7000, 7500, 8000, 8500, 9000, 9500, or 10,000 target-specific regions Of nucleotides or base pairs. In some embodiments, the target-specific region is about 5-10, 10-15, 10-20, 10-30, 15-30, 10-75, 15-60, 15-40, 18-30, 20-40, 21-50, 22-45, 25-40, 7-9, 12-15, 15-20, 15-25, 15-30, 15-45, 15-50, 15-55, 15 60, 20-25, 20-30, 20-35, 20-45, 20-50, 20-55, 20-60, 2-900, 2-800, 2-700, 2-600, 2-500, 2 to 400, 2 to 300, 2 to 200, 2 to 100, 25 to 900, 25 to 800, 25 to 700, 25 to 600, 25 to 500, 25 to 400, 25 to 300, 25 to 200, 25 to 25 100, 100-1000, 100-900, 100-800, 00-700, 100-600, 100-500, 100-400, 100-300, 100-200, 200-1000, 200-900, 200-800, 200-700, 200-600, 200-500, 200- 400, 200-300, 300-1000, 300-900, 300-800, 300-700, 300-600, 300-500, 300-400, 400-1000, 400-900, 400-800, 400-700, 400-600, 400-500, 500-1000, 500-900, 500-800, 500-700, 500-600, 600-1000, 600-900, 600-800, 600-700, 700-1000, 700- 900, 700-800, 800-1000, 800-90 , Or a 900 to 1000 nucleotides or base pairs.

プライマーは、二次構造および自己ハイブリダイゼーションを回避するための既知のパラメータに従って設計することができる。一部の実施形態では、異なるプライマー対は、ほぼ同じ温度で、例えば、別のプライマー対の1℃、2℃、3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃、または10℃以内でアニーリングおよび融解してもよい。一部の実施形態では、複数のプライマーの1つまたは複数のプライマーは、ほぼ同じ温度で、例えば、複数のプライマー中の別のプライマー対の1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10℃以内でアニーリングおよび融解してもよい。一部の実施形態では、複数中の1つまたは複数のプライマーは、複数のプライマー中の別のプライマーとは異なる温度でアニーリングおよび融解してもよい。   Primers can be designed according to known parameters to avoid secondary structure and self-hybridization. In some embodiments, the different primer pairs are at about the same temperature, for example, 1 ° C, 2 ° C, 3 ° C, 4 ° C, 5 ° C, 6 ° C, 7 ° C, 8 ° C, 9 ° C of another primer pair. Or within 10 ° C. for annealing and melting. In some embodiments, one or more primers of the plurality of primers are at about the same temperature, for example, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, It may anneal and melt within 8, 9, or 10 ° C. In some embodiments, one or more primers in the plurality may anneal and melt at a different temperature than another primer in the plurality of primers.

本明細書に記載されている方法の1つまたは複数のステッブのための複数のプライマーは、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1500、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10,000、11,000、12,000、13,000、14,000、15,000、16,000、17,000、18,000、19,000、20,000、30,000、40,000、50,000、60,000、70,000、80,000、90,000、100,000、200,000、300,000、400,000、500,000、600,000、700,000、800,000、900,000、1,000,000、50,000,000、100,000,000個の、多くとも約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1500、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10,000、11,000、12,000、13,000、14,000、15,000、16,000、17,000、18,000、19,000、20,000、30,000、40,000、50,000、60,000、70,000、80,000、90,000、100,000、200,000、300,000、400,000、500,000、600,000、700,000、800,000、900,000、1,000,000、50,000,000、100,000,000個の、または少なくとも約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1500、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10,000、11,000、12,000、13,000、14,000、15,000、16,000、17,000、18,000、19,000、20,000、30,000、40,000、50,000、60,000、70,000、80,000、90,000、100,000、200,000、300,000、400,000、500,000、600,000、700,000、800,000、900,000、1,000,000、50,000,000、100,000,000個の異なるプライマーを含む複数のプライマーを含んでいてもよい。例えば、複数のプライマーの各プライマーは、異なる標的または鋳型特異的領域または配列を含んでいてもよい。   The plurality of primers for one or more steps of the methods described herein can be about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 , 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1500 , 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 10,000, 11,000, 12,000, 13,000, 14,000, 15,000, 16,000, 17,000, 18 000, 19,000, 20,000, 30,000, 40,000, 50,000, 60,000, 70,000, 80,000, 90,000, 100,000 200,000, 300,000, 400,000, 500,000, 600,000, 700,000, 800,000, 900,000, 1,000,000, 50,000,000, 100,000,000 At most about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 30, 40, 50 , 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 10,000 , 11,000, 12,000, 13,000, 14,000, 15,000, 16,000, 17,000, 18,000, 19,000, 0000, 30,000, 40,000, 50,000, 60,000, 70,000, 80,000, 90,000, 100,000, 200,000, 300,000, 400,000, 500, 000, 600,000, 700,000, 800,000,000, 900,000,000, 1,000,000, 50,000,000, 100,000,000, or at least about 1, 2, 3, 4, 5 , 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300 , 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 10,000 00, 11,000, 12,000, 13,000, 14,000, 15,000, 16,000, 17,000, 18,000, 19,000, 20,000, 30,000, 40,000, 50,000, 60,000, 70,000, 80,000, 90,000, 100,000, 200,000, 300,000, 400,000, 500,000, 600,000, 700,000, 800, Multiple primers may be included, including 000, 900,000, 1,000,000, 50,000,000, 100,000,000 different primers. For example, each of the plurality of primers may include a different target or template-specific region or sequence.

逆転写
一部の場合では、標的ポリヌクレオチドは、逆転写によりRNAから調製される。一部の場合では、標的ポリヌクレオチドは、ポリメラーゼ等を使用して、プライマー伸長によりDNAから調製される。
Reverse transcription In some cases, target polynucleotides are prepared from RNA by reverse transcription. In some cases, a target polynucleotide is prepared from DNA by primer extension, using a polymerase or the like.

本明細書に記載されている方法は、逆転写−PCR併用法(coupled reverse transcription-PCR)(逆転写−PCR)で使用することができる。例えば、逆転写およびPCRは、2つの個別ステップで実施してもよい。最初に、ポリヌクレオチドdTプライマー、配列特異的プライマー、ユニバーサルプライマー、または本明細書に記載の任意のプライマーのいずれかを使用して、試料mRNAのcDNAコピーを合成してもよい。   The methods described herein can be used in a coupled reverse transcription-PCR (reverse transcription-PCR). For example, reverse transcription and PCR may be performed in two separate steps. First, a cDNA copy of a sample mRNA may be synthesized using a polynucleotide dT primer, a sequence-specific primer, a universal primer, or any of the primers described herein.

逆転写およびPCRは、単一の閉鎖ベッセル反応で実施してもよい。例えば、1つは逆転写用、2つはPCR用の3つのプライマーを用いてもよい。逆転写用のプライマーは、PCRアンプリコンの位置に対して3’側でmRNAと結合してもよい。必須ではないが、逆転写プライマーは、RNA残基、またはmRNAにハイブリダイズしてもRNaseHの基質を形成することがない2’−OメチルRNA塩基等の修飾類似体を含んでいてもよい。   Reverse transcription and PCR may be performed in a single closed Bessel reaction. For example, three primers may be used, one for reverse transcription and two for PCR. The reverse transcription primer may bind to the mRNA 3 'to the position of the PCR amplicon. Although not required, the reverse transcription primer may include RNA residues or modified analogs such as 2'-O methyl RNA bases that do not form a substrate for RNaseH when hybridized to mRNA.

逆転写反応を実施する温度は、使用されている逆転写酵素に依存する。一部の場合では、熱安定性逆転写酵素が使用され、逆転写反応は、約37℃〜約75℃で、約37℃〜約50℃で、約37℃〜約55℃で、約37℃〜約60℃で、約55℃〜約75℃で、約55℃〜約60℃で、または約37℃〜約60℃で実施される。一部の場合では、3つまたはそれよりも多くの非鋳型末端ヌクレオチドを転写産物の末端に移動させる逆転写酵素が使用される。   The temperature at which the reverse transcription reaction is performed depends on the reverse transcriptase used. In some cases, a thermostable reverse transcriptase is used, and the reverse transcription reaction is carried out at about 37 ° C to about 75 ° C, at about 37 ° C to about 50 ° C, at about 37 ° C to about 55 ° C, at about 37 ° C. C. to about 60.degree. C., about 55.degree. C. to about 75.degree. C., about 55.degree. C. to about 60.degree. C., or about 37.degree. C. to about 60.degree. In some cases, reverse transcriptase is used that transfers three or more non-template terminal nucleotides to the end of the transcript.

本明細書に記載の逆転写反応およびPCR反応は、チューブ、マイクロタイタープレート、マイクロ流体デバイス、または好ましくは液滴内等の、当技術分野で公知の種々の形式で実施することができる。   The reverse transcription and PCR reactions described herein can be performed in various formats known in the art, such as in tubes, microtiter plates, microfluidic devices, or preferably in droplets.

逆転写反応は、5μLから100μLまでの範囲の容積で、または10μL〜20μLの反応容積で実施することができる。液滴の場合、反応容積は、1pLから100nLまで、または10pL〜1nLの範囲であってもよい。一部の場合では、逆転写反応は、約1nLまたはそれ未満の容積を有する液滴中で実施される。一部の場合では、PCR反応は、1pLから100nLまで、好ましくは10pL〜1nLの反応容積範囲を有する液滴中である。一部の場合では、PCR反応は、約1nLまたはそれ未満の容積を有する液滴中で実施される。一部の場合では、逆転写反応およびPCR反応は、1pLから100nLまでの、または10pL〜1nLの反応容積範囲を有する同じ液滴内で実施される。一部の場合では、逆転写反応およびPCR反応は、約1nLもしくはそれ未満の容積、または約1pLもしくはそれ未満の容積を有する液滴内で実施される。一部の場合では、逆転写反応およびPCR反応は、異なる液滴内で実施される。一部の場合では、逆転写反応およびPCR反応は、各々が、1pLから100nLまでの、または10pL〜1nLの反応容積範囲を有する複数の液滴内で実施される。一部の場合では、逆転写反応およびPCR反応は、各々が約1nLまたはそれ未満の容積を有する複数の液滴内で実施される。   The reverse transcription reaction can be performed in a volume ranging from 5 μL to 100 μL, or in a reaction volume of 10 μL to 20 μL. For droplets, the reaction volume may range from 1 pL to 100 nL, or from 10 pL to 1 nL. In some cases, the reverse transcription reaction is performed in droplets having a volume of about 1 nL or less. In some cases, the PCR reaction is in a droplet having a reaction volume range of 1 pL to 100 nL, preferably 10 pL to 1 nL. In some cases, the PCR reaction is performed in droplets having a volume of about 1 nL or less. In some cases, the reverse transcription and PCR reactions are performed in the same droplet with a reaction volume range of 1 pL to 100 nL, or 10 pL to 1 nL. In some cases, the reverse transcription and PCR reactions are performed in droplets having a volume of about 1 nL or less, or about 1 pL or less. In some cases, the reverse transcription reaction and the PCR reaction are performed in different droplets. In some cases, the reverse transcription reaction and the PCR reaction are performed in multiple droplets, each having a reaction volume range of 1 pL to 100 nL, or 10 pL to 1 nL. In some cases, the reverse transcription reaction and the PCR reaction are performed in multiple droplets each having a volume of about 1 nL or less.

一部の場合では、第1のPCR反応は、1pLから100nLまでの、好ましくは10pL〜1nLの範囲の反応容積を有する第1に液滴内であり、第2のPCR反応は、1pLから100nLまでの、好ましくは10pL〜1nLの範囲の反応容積を有する第2の液滴内である。一部の場合では、第1のPCR反応は、約1nLまたはそれ未満の容積を有する第1の液滴内であり、第2のPCR反応は、約1nLまたはそれ未満の容積を有する第2の液滴内である。   In some cases, the first PCR reaction is in a first drop having a reaction volume of 1 pL to 100 nL, preferably in the range of 10 pL to 1 nL, and the second PCR reaction is 1 pL to 100 nL. , Preferably in a second droplet having a reaction volume in the range of 10 pL to 1 nL. In some cases, the first PCR reaction is in a first droplet having a volume of about 1 nL or less, and the second PCR reaction is in a second droplet having a volume of about 1 nL or less. Within the droplet.

一部の場合では、第1のPCR反応および第2のPCR反応は、各々が、1pLから100nLまでの、または10pLから1nLの反応容積範囲を有する複数の液滴内で実施される。一部の場合では、第1のPCR反応および第2のPCR反応は、各々が約1nLまたはそれ未満の容積を有する複数の液滴内で実施される。   In some cases, the first PCR reaction and the second PCR reaction are performed in a plurality of droplets each having a reaction volume range of 1 pL to 100 nL, or 10 pL to 1 nL. In some cases, the first and second PCR reactions are performed in a plurality of droplets each having a volume of about 1 nL or less.

RNA等の標的ポリヌクレオチドを、1つまたは複数の逆転写プライマーを使用してcDNAへと逆転写してもよい。1つまたは複数の逆転写プライマーは、定常領域等の、RNAの領域に相補的な領域(例えば、mRNAの重鎖もしくは軽鎖定常領域またはポリAテール)を含んでいてもよい。一部の実施形態では、逆転写プライマーは、第1のRNAの定常領域に相補的な領域を有する第1の逆転写プライマー、および第2のRNAの定常領域に相補的な領域を有する第2の逆転写プライマーを含んでいてもよい。一部の実施形態では、逆転写プライマーは、それぞれ、第1のRNAの定常領域に相補的な領域を有する第1の逆転写プライマー、および1つまたは複数のRNAの定常領域に相補的な領域を有する1つまたは複数の逆転写プライマーを含んでいてもよい。   A target polynucleotide, such as RNA, may be reverse transcribed into cDNA using one or more reverse transcription primers. One or more reverse transcription primers may include a region that is complementary to a region of the RNA, such as a constant region (eg, a heavy or light chain constant region of an mRNA or a poly-A tail). In some embodiments, the reverse transcription primer has a first reverse transcription primer having a region complementary to the constant region of the first RNA, and a second reverse transcription primer having a region complementary to the constant region of the second RNA. May be included. In some embodiments, the reverse transcription primer is a first reverse transcription primer having a region complementary to the constant region of the first RNA, and a region complementary to the constant region of one or more RNAs, respectively. May comprise one or more reverse transcription primers having

一部の実施形態では、逆転写プライマーは、バーコードを含まない。   In some embodiments, the reverse transcription primer does not include a barcode.

逆転写プライマーは、RNAの領域に相補的でない領域をさらに含んでいてもよい。一部の実施形態では、RNAの領域に相補的でない領域は、RNAに相補的なプライマーの領域に対して5’側である。一部の実施形態では、RNAの領域に相補的でない領域は、RNAに相補的なプライマーの領域に対して3’側である。一部の実施形態では、RNAの領域に相補的でない領域は、5’突出領域である。一部の実施形態では、RNAの領域に相補的でない領域は、増幅および/または配列決定反応用のプライミング部位を含む。本明細書に記載の1つまたは複数のプライマーを使用し、当技術分野で公知の好適な試薬を使用して、RNA分子を逆転写する。   The reverse transcription primer may further include a region that is not complementary to a region of the RNA. In some embodiments, the region that is not complementary to a region of the RNA is 5 'to a region of the primer that is complementary to the RNA. In some embodiments, the region that is not complementary to a region of the RNA is 3 'to a region of the primer that is complementary to the RNA. In some embodiments, the region that is not complementary to a region of the RNA is a 5 'overhang region. In some embodiments, regions that are not complementary to regions of the RNA include priming sites for amplification and / or sequencing reactions. Using one or more primers described herein, the RNA molecule is reverse transcribed using suitable reagents known in the art.

RNA分子の逆転写反応を実施した後、得られたcDNA分子を、分子バーコードおよびベッセルバーコードでバーコード化し、第1および/または第2のPCR反応等の、1つまたは複数のPCR反応により増幅してもよい。第1および/または第2のPCR反応には、1対のプライマーまたは複数のプライマー対を利用してもよい。第1および/または第2のPCR反応には、複数のフォワード/リバースプライマーおよびリバースプライマーを利用してもよい。第1および/または第2のPCR反応には、複数のフォワード/リバースプライマーおよびフォワードプライマーを利用してもよい。複数のフォワード/リバースプライマーの第1および/または第2のプライマーは、cDNA分子またはバーコード化cDNA分子に相補的な領域を含有するフォワード/リバースプライマーであってもよい。複数のフォワード/リバースプライマーの第1および/または第2のプライマーは、バーコード化cDNA分子に相補的な領域を含有するフォワード/リバースプライマーであってもよい。   After performing a reverse transcription reaction of the RNA molecule, the resulting cDNA molecule is barcoded with a molecular barcode and a Bessel barcode, and one or more PCR reactions, such as a first and / or a second PCR reaction. For amplification. The first and / or second PCR reactions may utilize a single pair of primers or multiple primer pairs. The first and / or second PCR reactions may utilize multiple forward / reverse and reverse primers. The first and / or second PCR reactions may utilize multiple forward / reverse primers and forward primers. The first and / or second primer of the plurality of forward / reverse primers may be a forward / reverse primer containing a region complementary to a cDNA molecule or a barcoded cDNA molecule. The first and / or second primer of the plurality of forward / reverse primers may be a forward / reverse primer containing a region complementary to a barcoded cDNA molecule.

一部の実施形態では、複数のフォワード/リバースプライマーは、1つまたは複数のフォワード/リバースプライマーを含み、複数のフォワード/リバースプライマーのフォワード/リバースプライマーの各々は、cDNAまたはバーコード化cDNAのVセグメントの1つまたは複数の上流または下流領域に相補的な領域を含む。例えば、複数のフォワード/リバースプライマーは、cDNAまたはバーコード化cDNAのVセグメントの上流または下流領域に相補的な領域を含むフォワード/リバースプライマー、およびcDNAまたはバーコード化cDNAのVセグメントの1つまたは複数の他の上流または下流領域に相補的な領域を含む1つまたは複数の他のフォワード/リバースプライマーを含む。例えば、複数のフォワード/リバースプライマーは、cDNAまたはバーコード化cDNAのVセグメントの第1および/または第2の上流または下流領域に相補的な領域を含む第1および/または第2のフォワード/リバースプライマー、およびcDNAまたはバーコード化cDNAのVセグメントの第2の上流または下流領域に相補的な領域を含む第2のフォワード/リバースプライマーを含む。例えば、複数のフォワード/リバースプライマーは、cDNAまたはバーコード化cDNAのVセグメントの第1および/または第2の上流または下流領域に相補的な領域を含む第1および/または第2のフォワード/リバースプライマー、cDNAまたはバーコード化cDNAのVセグメントの第2の上流または下流領域に相補的な領域を含む第2のフォワード/リバースプライマー、およびcDNAまたはバーコード化cDNAのVセグメントの第3の上流または下流領域に相補的な領域を含む第3のフォワード/リバースプライマー等を含む。複数のフォワード/リバースプライマー中のプライマーを使用して、試料中の免疫B細胞またはT細胞等の細胞により発現されるあらゆるVセグメントのあらゆる考え得る上流または下流領域にアニーリングすることができる。   In some embodiments, the plurality of forward / reverse primers comprises one or more forward / reverse primers, each of the forward / reverse primers of the plurality of forward / reverse primers comprising a cDNA or V-coded barcoded cDNA. Includes a region that is complementary to one or more upstream or downstream regions of the segment. For example, the plurality of forward / reverse primers may include a forward / reverse primer that includes a region complementary to the upstream or downstream region of the V segment of the cDNA or barcoded cDNA, and one or more of the V segments of the cDNA or barcoded cDNA. Includes one or more other forward / reverse primers that include regions complementary to multiple other upstream or downstream regions. For example, the plurality of forward / reverse primers may include a first and / or second forward / reverse primer that includes a region complementary to a first and / or second upstream or downstream region of a V segment of a cDNA or barcoded cDNA. Primers, and a second forward / reverse primer comprising a region complementary to a second upstream or downstream region of the V segment of the cDNA or barcoded cDNA. For example, the plurality of forward / reverse primers may include a first and / or second forward / reverse primer that includes a region complementary to a first and / or second upstream or downstream region of a V segment of a cDNA or barcoded cDNA. A primer, a second forward / reverse primer comprising a region complementary to a second upstream or downstream region of the V segment of the cDNA or barcoded cDNA, and a third upstream or reverse of the V segment of the cDNA or barcoded cDNA. And a third forward / reverse primer containing a region complementary to the downstream region. Primers in multiple forward / reverse primers can be used to anneal to any possible upstream or downstream region of any V segment expressed by cells such as immune B cells or T cells in a sample.

一部の実施形態では、複数のフォワード/リバースプライマーは、1つまたは複数のフォワード/リバースプライマーを含み、複数のフォワード/リバースプライマー中のフォワード/リバースプライマーの各々は、cDNAまたはバーコード化cDNAのCセグメントの1つまたは複数の上流または下流領域に相補的な領域を含む。例えば、複数のフォワード/リバースプライマーは、cDNAまたはバーコード化cDNAのCセグメントの上流または下流領域に相補的な領域を含むフォワード/リバースプライマー、およびcDNAまたはバーコード化cDNAのCセグメントの1つまたは複数の他の上流または下流領域に相補的な領域を含む1つまたは複数の他のフォワード/リバースプライマーを含む。例えば、複数のフォワード/リバースプライマーは、cDNAまたはバーコード化cDNAのCセグメントの第1および/または第2の上流または下流領域に相補的な領域を含む第1および/または第2のフォワード/リバースプライマー、およびcDNAまたはバーコード化cDNAのCセグメントの第2の上流または下流領域に相補的な領域を含む第2のフォワード/リバースプライマーを含む。例えば、複数のフォワード/リバースプライマーは、cDNAまたはバーコード化cDNAのCセグメントの第1および/または第2の上流または下流領域に相補的な領域を含む第1および/または第2のフォワード/リバースプライマー、cDNAまたはバーコード化cDNAのCセグメントの第2の上流または下流領域に相補的な領域を含む第2のフォワード/リバースプライマー、およびcDNAまたはバーコード化cDNAのCセグメントの第3の上流または下流領域に相補的な領域を含む第3のフォワード/リバースプライマー等を含む。複数のフォワード/リバースプライマー中のプライマーを使用して、試料中の免疫B細胞またはT細胞等の細胞により発現されるあらゆるCセグメントのあらゆる考え得る上流または下流領域にアニーリングすることができる。   In some embodiments, the plurality of forward / reverse primers comprises one or more forward / reverse primers, wherein each of the forward / reverse primers in the plurality of forward / reverse primers comprises a cDNA or a barcoded cDNA. It contains regions complementary to one or more upstream or downstream regions of the C segment. For example, the plurality of forward / reverse primers include a forward / reverse primer that includes a region complementary to the upstream or downstream region of the C segment of the cDNA or barcoded cDNA, and one or more of the C segment of the cDNA or barcoded cDNA. Includes one or more other forward / reverse primers that include regions complementary to multiple other upstream or downstream regions. For example, the plurality of forward / reverse primers comprises a first and / or second forward / reverse primer comprising a region complementary to a first and / or second upstream or downstream region of the C segment of the cDNA or barcoded cDNA. Primers and a second forward / reverse primer comprising a region complementary to a second upstream or downstream region of the C segment of the cDNA or barcoded cDNA. For example, the plurality of forward / reverse primers comprises a first and / or second forward / reverse primer comprising a region complementary to a first and / or second upstream or downstream region of the C segment of the cDNA or barcoded cDNA. A primer, a second forward / reverse primer comprising a region complementary to a second upstream or downstream region of the C segment of the cDNA or barcoded cDNA, and a third upstream or reverse of the C segment of the cDNA or barcoded cDNA. And a third forward / reverse primer containing a region complementary to the downstream region. Primers in multiple forward / reverse primers can be used to anneal to any possible upstream or downstream region of any C segment expressed by cells such as immune B cells or T cells in a sample.

一部の実施形態では、複数のフォワード/リバースプライマーは、1つまたは複数のフォワード/リバースプライマーを含み、複数のフォワード/リバースプライマー中のフォワード/リバースプライマーの各々は、バーコード化cDNAの分子バーコードの1つまたは複数の上流または下流領域に相補的な領域を含む。例えば、複数のフォワード/リバースプライマーは、バーコード化cDNAの分子バーコードの上流または下流領域に相補的な領域を含むフォワード/リバースプライマー、およびバーコード化cDNAの分子バーコードの1つまたは複数の他の上流または下流領域に相補的な領域を含む1つまたは複数の他のフォワード/リバースプライマーを含む。例えば、複数のフォワード/リバースプライマーは、バーコード化cDNAの分子バーコードの第1および/または第2の上流または下流領域に相補的な領域を含む第1および/または第2のフォワード/リバースプライマー、およびバーコード化cDNAの分子バーコードの第2の上流または下流領域に相補的な領域を含む第2のフォワード/リバースプライマーを含む。例えば、複数のフォワード/リバースプライマーは、バーコード化cDNAの分子バーコードの第1および/または第2の上流または下流領域に相補的な領域を含む第1および/または第2のフォワード/リバースプライマー、バーコード化cDNAの分子バーコードの第2の上流または下流領域に相補的な領域を含む第2のフォワード/リバースプライマー、およびバーコード化cDNAの分子バーコードの第3の上流または下流領域に相補的な領域を含む第3のフォワード/リバースプライマー等を含む。複数のフォワード/リバースプライマーを使用して、試料中の免疫B細胞またはT細胞等の細胞により発現されるあらゆる分子バーコードのあらゆる考え得る上流または下流領域にアニーリングすることができる。   In some embodiments, the plurality of forward / reverse primers comprises one or more forward / reverse primers, wherein each of the forward / reverse primers in the plurality of forward / reverse primers comprises a molecular bar of the barcoded cDNA. It contains regions complementary to one or more upstream or downstream regions of the code. For example, the plurality of forward / reverse primers may include a forward / reverse primer that includes a region complementary to an upstream or downstream region of the barcoded cDNA molecular barcode, and one or more of the barcoded cDNA molecular barcodes. Includes one or more other forward / reverse primers that include regions complementary to other upstream or downstream regions. For example, the plurality of forward / reverse primers may be first and / or second forward / reverse primers comprising regions complementary to first and / or second upstream or downstream regions of the molecular barcode of the barcoded cDNA. And a second forward / reverse primer comprising a region complementary to a second upstream or downstream region of the molecular barcode of the barcoded cDNA. For example, the plurality of forward / reverse primers may be first and / or second forward / reverse primers comprising regions complementary to first and / or second upstream or downstream regions of the molecular barcode of the barcoded cDNA. A second forward / reverse primer comprising a region complementary to a second upstream or downstream region of the molecular barcode of the barcoded cDNA, and a third upstream or downstream region of the molecular barcode of the barcoded cDNA. And a third forward / reverse primer containing a complementary region. Multiple forward / reverse primers can be used to anneal to any possible upstream or downstream region of any molecular barcode expressed by cells such as immune B cells or T cells in a sample.

一部の実施形態では、複数のフォワード/リバースプライマーは、1つまたは複数のフォワード/リバースプライマーを含み、複数のフォワード/リバースプライマー中のフォワード/リバースプライマーの各々は、バーコード化cDNAのベッセルバーコードの1つまたは複数の上流または下流領域に相補的な領域を含む。例えば、複数のフォワード/リバースプライマーは、バーコード化cDNAのベッセルバーコードの上流または下流領域に相補的な領域を含むフォワード/リバースプライマー、およびバーコード化cDNAのベッセルバーコードの1つまたは複数の他の上流または下流領域に相補的な領域を含む1つまたは複数の他のフォワード/リバースプライマーを含む。例えば、複数のフォワード/リバースプライマーは、バーコード化cDNAのベッセルバーコードの第1および/または第2の上流または下流領域に相補的な領域を含む第1および/または第2のフォワード/リバースプライマー、およびバーコード化cDNAのベッセルバーコードの第2の上流または下流領域に相補的な領域を含む第2のフォワード/リバースプライマーを含む。例えば、複数のフォワード/リバースプライマーは、バーコード化cDNAのベッセルバーコードの第1および/または第2の上流または下流領域に相補的な領域を含む第1および/または第2のフォワード/リバースプライマー、バーコード化cDNAのベッセルバーコードの第2の上流または下流領域に相補的な領域を含む第2のフォワード/リバースプライマー、およびバーコード化cDNAのベッセルバーコードの第3の上流または下流領域に相補的な領域を含む第3のフォワード/リバースプライマー等を含む。複数のフォワード/リバースプライマー中のプライマーを使用して、試料中の免疫B細胞またはT細胞等の細胞により発現されるあらゆるベッセルバーコードのあらゆる考え得る上流または下流領域にアニーリングすることができる。   In some embodiments, the plurality of forward / reverse primers comprises one or more forward / reverse primers, wherein each of the forward / reverse primers in the plurality of forward / reverse primers is a vessel bar of the barcoded cDNA. It includes regions complementary to one or more upstream or downstream regions of the code. For example, the plurality of forward / reverse primers may include a forward / reverse primer that includes a region complementary to a region upstream or downstream of the Bessel barcode of the barcoded cDNA, and one or more of the Bessel barcode of the barcoded cDNA. Includes one or more other forward / reverse primers that include regions complementary to other upstream or downstream regions. For example, the plurality of forward / reverse primers comprises a first and / or second forward / reverse primer comprising a region complementary to the first and / or second upstream or downstream region of the Bessel barcode of the barcoded cDNA. And a second forward / reverse primer comprising a region complementary to a second upstream or downstream region of the Bessel barcode of the barcoded cDNA. For example, the plurality of forward / reverse primers comprises a first and / or second forward / reverse primer comprising a region complementary to the first and / or second upstream or downstream region of the Bessel barcode of the barcoded cDNA. A second forward / reverse primer comprising a region complementary to a second upstream or downstream region of the Bessel barcode of the barcoded cDNA, and a third upstream or downstream region of the Bessel barcode of the barcoded cDNA. And a third forward / reverse primer containing a complementary region. Primers in multiple forward / reverse primers can be used to anneal to any possible upstream or downstream region of any vessel barcode expressed by cells such as immune B cells or T cells in a sample.

複数のフォワード/リバースプライマー中のフォワード/リバースプライマーは、RNAの領域に相補的でない領域をさらに含む。一部の実施形態では、RNAの領域に相補的でない領域は、RNAに相補的なフォワード/リバースプライマーの領域に対して5’側である(つまり、Vセグメントの上流または下流領域)。一部の実施形態では、RNAの領域に相補的でない領域は、RNAに相補的なフォワード/リバースプライマーの領域に対して3’側である。一部の実施形態では、RNAの領域に相補的でない領域は、5’突出領域である。一部の実施形態では、RNAの領域に相補的でない領域は、増幅および/または第2の配列決定反応用のプライミング部位を含む。一部の実施形態では、RNAの領域に相補的でない領域は、増幅および/または第3の配列決定反応用のプライミング部位を含む。一部の実施形態では、RNAの領域に相補的でない領域は、第2および第3の配列決定反応用のプライミング部位を含む。一部の実施形態では、第2および第3の配列決定反応用のプライミング部位の配列は、同じである。本明細書に記載の1つまたは複数のフォワード/リバースプライマーおよびリバースプライマーを使用し、当技術分野で公知の好適な試薬を使用して、cDNA分子を増幅する。一部の実施形態では、領域は、mRNAの定常領域またはポリAテール等のRNAの領域に相補的である。   The forward / reverse primer in the plurality of forward / reverse primers further comprises a region that is not complementary to a region of the RNA. In some embodiments, the region that is not complementary to a region of the RNA is 5 'to the region of the forward / reverse primer that is complementary to the RNA (i.e., the region upstream or downstream of the V segment). In some embodiments, the region that is not complementary to a region of the RNA is 3 'to a region of the forward / reverse primer that is complementary to the RNA. In some embodiments, the region that is not complementary to a region of the RNA is a 5 'overhang region. In some embodiments, the region that is not complementary to a region of the RNA comprises a priming site for an amplification and / or a second sequencing reaction. In some embodiments, the region that is not complementary to a region of the RNA comprises a priming site for an amplification and / or a third sequencing reaction. In some embodiments, the regions that are not complementary to regions of the RNA include priming sites for the second and third sequencing reactions. In some embodiments, the sequences of the priming sites for the second and third sequencing reactions are the same. One or more forward / reverse and reverse primers described herein are used to amplify the cDNA molecule using suitable reagents known in the art. In some embodiments, the region is complementary to a region of the RNA, such as a constant region of the mRNA or a poly-A tail.

一部の実施形態では、複数のフォワード/リバースプライマーは、1つまたは複数のフォワード/リバースプライマーを含み、複数のフォワード/リバースプライマー中のフォワード/リバースプライマーの各々は、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのバーコード化オリゴヌクレオチドのベッセルバーコードの1つもしくは複数の上流または下流領域に相補的な領域を含む。一部の実施形態では、複数のフォワード/リバースプライマーは、1つまたは複数のフォワード/リバースプライマーを含み、複数のフォワード/リバースプライマー中のフォワード/リバースプライマーの各々は、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのバーコード化オリゴヌクレオチドのAIDの1つもしくは複数の上流または下流領域に相補的な領域を含む。一部の実施形態では、複数のフォワード/リバースプライマーは、1つまたは複数のフォワード/リバースプライマーを含み、複数のフォワード/リバースプライマー中のフォワード/リバースプライマーの各々は、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのバーコード化オリゴヌクレオチドのAMBの1つもしくは複数の上流または下流領域に相補的な領域を含む。例えば、複数のフォワード/リバースプライマーは、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのバーコード化オリゴヌクレオチドのベッセルバーコード、AID、および/もしくはAMBの上流または下流領域に相補的な領域を含むフォワード/リバースプライマー、ならびに、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのバーコード化オリゴヌクレオチドのベッセルバーコード、AID、および/もしくはAMBの1つもしくは複数の他の上流または下流領域に相補的な領域を含む1つまたは複数の他のフォワード/リバースプライマーを含む。例えば、複数のフォワード/リバースプライマーは、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのバーコード化オリゴヌクレオチドのベッセルバーコード、AID、および/もしくはAMBの第1および/もしくは第2の上流または下流領域に相補的な領域を含む、第1および/または第2のフォワード/リバースプライマー、ならびに、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのバーコード化オリゴヌクレオチドのベッセルバーコード、AID、および/もしくはAMBの第2の上流もしくは下流領域に相補的な領域を含む第2のフォワード/リバースプライマーを含む。例えば、複数のフォワード/リバースプライマーは、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのバーコード化オリゴヌクレオチドのベッセルバーコード、AID、および/もしくはAMBの第1および/もしくは第2の上流もしくは下流領域に相補的な領域を含む、第1および/または第2のフォワード/リバースプライマー、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのバーコード化オリゴヌクレオチドのベッセルバーコード、AID、および/もしくはAMBの第2の上流もしくは下流領域に相補的な領域を含む第2のフォワード/リバースプライマー、ならびに、親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのバーコード化オリゴヌクレオチドのベッセルバーコード、AID、および/もしくはAMBの第3の上流もしくは下流領域に相補的な領域を含む第3のフォワード/リバースプライマーなどを含む。
増幅
In some embodiments, the plurality of forward / reverse primers comprises one or more forward / reverse primers, wherein each of the forward / reverse primers in the plurality of forward / reverse primers has an affinity-oligonucleotide conjugate Alternatively, it comprises a region complementary to one or more upstream or downstream regions of the vessel barcode of the barcode oligonucleotide of the tetramer-oligonucleotide conjugate. In some embodiments, the plurality of forward / reverse primers comprises one or more forward / reverse primers, wherein each of the forward / reverse primers in the plurality of forward / reverse primers has an affinity-oligonucleotide conjugate Alternatively, it comprises a region complementary to one or more upstream or downstream regions of the AID of the barcode oligonucleotide of the tetramer-oligonucleotide conjugate. In some embodiments, the plurality of forward / reverse primers comprises one or more forward / reverse primers, wherein each of the forward / reverse primers in the plurality of forward / reverse primers has an affinity-oligonucleotide conjugate Alternatively, the barcoding oligonucleotide of the tetramer-oligonucleotide conjugate comprises a region complementary to one or more upstream or downstream regions of the AMB. For example, the multiple forward / reverse primers may be complementary to the upstream or downstream region of the vessel-barcode, AID, and / or AMB of the affinity-oligonucleotide or tetramer-oligonucleotide conjugate barcoding oligonucleotide. Forward / reverse primer comprising a specific region and one or more of the vessel-barcode, AID and / or AMB of the affinity-oligonucleotide or tetramer-oligonucleotide conjugate barcoding oligonucleotide And one or more other forward / reverse primers that include regions complementary to other upstream or downstream regions. For example, the plurality of forward / reverse primers may be the first and / or the first and / or the second of a vessel barcode, AID, and / or AMB of an affinity-oligonucleotide or tetramer-oligonucleotide conjugate barcoding oligonucleotide. First and / or second forward / reverse primers comprising a region complementary to the two upstream or downstream regions, and a bar-coded oligo of an affinity-oligonucleotide or tetramer-oligonucleotide conjugate A second forward / reverse primer comprising a region complementary to the second upstream or downstream region of the vessel barcode, AID, and / or AMB of nucleotides. For example, the plurality of forward / reverse primers may be the first and / or the first and / or the second of a vessel barcode, AID, and / or AMB of an affinity-oligonucleotide or tetramer-oligonucleotide conjugate barcoding oligonucleotide. A first and / or a second forward / reverse primer, an affinity-oligonucleotide conjugate or a tetramer-oligonucleotide conjugate, comprising a region complementary to the two upstream or downstream regions, A second forward / reverse primer comprising a region complementary to the second upstream or downstream region of the vessel barcode, AID and / or AMB, and an affinity-oligonucleotide conjugate or tetramer-o Including Gore nucleotides conjugated barcoding vessel barcode oligonucleotides, AID, and / or the like third forward / reverse primer comprising a third region complementary to the upstream or downstream region of the AMB.
amplification

ベッセルバーコードを標的ポリヌクレオチドに付加した後、標的ポリヌクレオチドを増幅することができる。例えば、ベッセルバーコードを親和性−オリゴヌクレオチドコンジュゲートまたは四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドに付加した後、オリゴヌクレオチドを増幅することができる。例えば、ベッセルバーコードを細胞ポリヌクレオチドに付加した後、ベッセルバーコード化細胞ポリヌクレオチドを増幅することができる。   After adding the vessel barcode to the target polynucleotide, the target polynucleotide can be amplified. For example, the oligonucleotide can be amplified after the Bessel barcode is added to the affinity-oligonucleotide or tetramer-oligonucleotide conjugate oligonucleotide. For example, a Bessel barcoded cell polynucleotide can be amplified after adding a Bessel barcode to the cell polynucleotide.

増幅反応は、1つまたは複数の添加剤を含んでいてもよい。一部の場合では、1つまたは複数の添加剤は、ジメチルスルホキシド(DMSO)、グリセロール、ベタイン(一)水和物(N,N,N−トリメチルグリシン=カルボキシ−メチル]トリメチルアンモニウム、トレハロース、7−デアザ−2’−デオキシグアノシン三リン酸(dC7GTPまたは7−デアザ−2’−dGTP)、BSA(ウシ血清アルブミン)、ホルムアミド(メタンアミド)、テトラメチルアンモニウムクロリド(TMAC)、他のテトラアルキルアンモニウム誘導体(例えば、テトラエチルアンモニウムクロリド(TEA−Cl)およびテトラプロピルアンモニウムクロリド(TPrA−Cl))、非イオン性洗剤(例えば、Triton X−100、Tween 20、Nonidet P−40(NP−40))、またはPREXCEL−Qである。一部の場合では、増幅反応は、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10種の異なる添加剤を含む。他の場合では、増幅反応は、少なくとも0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10種の異なる添加剤を含む。   The amplification reaction may include one or more additives. In some cases, the one or more additives are dimethylsulfoxide (DMSO), glycerol, betaine (mono) hydrate (N, N, N-trimethylglycine = carboxy-methyl] trimethylammonium, trehalose, 7 -Deaza-2'-deoxyguanosine triphosphate (dC7GTP or 7-deaza-2'-dGTP), BSA (bovine serum albumin), formamide (methaneamide), tetramethylammonium chloride (TMAC), other tetraalkylammonium derivatives (Eg, tetraethylammonium chloride (TEA-Cl) and tetrapropylammonium chloride (TPrA-Cl)), nonionic detergents (eg, Triton X-100, Tween 20, Nonidet P-40 (NP-40)), Or PREXCEL-Q. In some cases, the amplification reaction includes 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10 different additives. In some cases, the amplification reaction includes at least 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10 different additives.

反応容積(例えば、液滴)に含有されている試料に対して、熱サイクル反応を実施することができる。液滴は、多分散であってもよく、または好ましくは単分散であってもよく、当業者であれば、撹拌、超音波処理、またはマイクロ流体的にT型チャネル接合部を通過させること、または他の手段により生成することができる。密度は、20,000液滴/40ul(1nL液滴)、200,000液滴/40ul(100pL液滴)を超えていてもよい。液滴は、熱サイクル中、完全性を保つことができる。液滴は、約10,000液滴/μL、100,000液滴/μL、200,000液滴/μL、300,000液滴/μL、400,000液滴/μL、500,000液滴/μL、600,000液滴/μL、700,000液滴/μL、800,000液滴/μL、900,000液滴/μL、または1,000,000液滴/μLを超える密度で、熱サイクル中に完全性を保つことができる。他の場合では、2つまたはそれよりも多くの液滴が、熱サイクル中に凝集しない。他の場合では、100個よりも多くのまたは1,000個よりも多くの液滴が、熱サイクル中に凝集しない。   A thermocycling reaction can be performed on a sample contained in a reaction volume (eg, droplets). The droplets may be polydispersed, or preferably monodispersed, and those skilled in the art will be able to stir, sonicate, or microfluidically pass through the T-channel junction; Or it can be generated by other means. The density may be greater than 20,000 drops / 40 ul (1 nL drop), 200,000 drops / 40 ul (100 pL drop). Droplets can maintain integrity during thermal cycling. Droplets are about 10,000 drops / μL, 100,000 drops / μL, 200,000 drops / μL, 300,000 drops / μL, 400,000 drops / μL, 500,000 drops / ΜL, 600,000 droplets / μL, 700,000 droplets / μL, 800,000 droplets / μL, 900,000 droplets / μL, or at a density greater than 1,000,000 droplets / μL; Integrity can be maintained during thermal cycling. In other cases, two or more droplets do not aggregate during thermal cycling. In other cases, more than 100 or more than 1,000 droplets do not aggregate during thermal cycling.

これらに限定されないが、E.coli DNAポリメラーゼ、E.coli DNAポリメラーゼ1のクレノー断片、T7 DNAポリメラーゼ、T4 DNAポリメラーゼ、Taqポリメラーゼ、Pfu DNAポリメラーゼ、Vent DNAポリメラーゼ、バクテリオファージ29、REDTaq(商標)、ゲノムDNAポリメラーゼ、またはシーケナーゼを含む、プライマー伸長を触媒する任意のDNAポリメラーゼを使用することができる。一部の場合では、熱安定性DNAポリメラーゼが使用される。また、ポリメラーゼを添加する前に反応を2分間95℃に加熱するか、または1サイクル目の最初の加熱ステップまでポリメラーゼを不活性にしておくことができるホットスタートPCRを実施してもよい。ホットスタートPCRを使用すると、非特異的増幅を最小限に抑えることができる。任意の回数のPCRサイクル、例えば、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、もしくは45回のサイクル、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、もしくは45回よりも多くのサイクル、または約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、もしくは45回未満のサイクルを使用してDNAを増幅することができる。増幅サイクルの回数は、約1〜45、10〜45、20〜45、30〜45、35〜45、10〜40、10〜30、10〜25、10〜20、10〜15、20〜35、25〜35、30〜35、または35〜40であってもよい。   Although not limited to these, coli DNA polymerase, E. coli. catalyze primer extension, including the Klenow fragment of E. coli DNA polymerase 1, T7 DNA polymerase, T4 DNA polymerase, Taq polymerase, Pfu DNA polymerase, Vent DNA polymerase, bacteriophage 29, REDTaq ™, genomic DNA polymerase, or sequencenase. Any DNA polymerase can be used. In some cases, a thermostable DNA polymerase is used. Alternatively, the reaction may be heated to 95 ° C. for 2 minutes before adding the polymerase, or a hot start PCR may be performed which allows the polymerase to be inactive until the first heating step of the first cycle. The use of hot start PCR can minimize non-specific amplification. Any number of PCR cycles, eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, or 45 Cycles, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 , 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, or more than 45 times Cycle or about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, DNA can be amplified using less than 40, 41, 42, 43, 44, or 45 cycles. The number of amplification cycles is about 1-45, 10-45, 20-45, 30-45, 35-45, 10-40, 10-30, 10-25, 10-20, 10-15, 20-35. , 25-35, 30-35, or 35-40.

標的核酸の増幅は、当技術分野で公知の任意の手段により実施することができる。標的核酸は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)または等温DNA増幅により増幅してもよい。使用することができるPCR技法の例としては、これらに限定されないが、定量PCR、定量蛍光PCR(QF−PCR)、マルチプレックス蛍光PCR(MF−PCR)、リアルタイムPCR(逆転写−PCR)、単一細胞PCR、制限断片長多型PCR(PCR−RFLP)、PCR−RFLP/逆転写−PCR−RFLP、ホットスタートPCR、ネステッドPCR、in situポロニーPCR、in situローリングサークル増幅(RCA)、デジタルPCR(dPCR)、液滴デジタルPCR(ddPCR)、ブリッジPCR、ピコリットルPCR、およびエマルジョンPCRが挙げられる。他の好適な増幅方法としては、リガーゼ連鎖反応法(LCR)、転写増幅法、分子反転プローブ(MIP)PCR法、自家持続配列複製法、標的ポリヌクレオチド配列の選択的増幅法、コンセンサス配列プライムドポリメラーゼ連鎖反応法(CP−PCR;consensus sequence primed polymerase chain reaction)、任意プライムドポリメラーゼ連鎖反応法(AP−PCR;arbitrarily primed polymerase chain reaction)、ディジェネレートポリヌクレオチドプライムドPCR法(DOP−PCR;degenerate polynucleotide-primed PCR)、および核酸に基づく配列増幅法(NABSA;nucleic acid based sequence amplification)挙げられる。本明細書で使用することができる他の増幅方法としては、米国特許第5,242,794号、第5,494,810号、第4,988,617号、および第6,582,938号に記載されているもの、ならびにQベータレプリカーゼ媒介性RNA増幅法が挙げられる。増幅は、等温増幅、例えば等温線形増幅であってもよい。   Amplification of the target nucleic acid can be performed by any means known in the art. The target nucleic acid may be amplified by polymerase chain reaction (PCR) or isothermal DNA amplification. Examples of PCR techniques that can be used include, but are not limited to, quantitative PCR, quantitative fluorescent PCR (QF-PCR), multiplex fluorescent PCR (MF-PCR), real-time PCR (reverse transcription-PCR), simple PCR. One-cell PCR, restriction fragment length polymorphism PCR (PCR-RFLP), PCR-RFLP / reverse transcription-PCR-RFLP, hot start PCR, nested PCR, in situ polony PCR, in situ rolling circle amplification (RCA), digital PCR (DPCR), droplet digital PCR (ddPCR), bridge PCR, picoliter PCR, and emulsion PCR. Other suitable amplification methods include ligase chain reaction (LCR), transcription amplification, molecular inversion probe (MIP) PCR, self-sustaining sequence replication, selective amplification of target polynucleotide sequences, consensus sequence primed Polymerase chain reaction (CP-PCR; consensus sequence primed polymerase chain reaction), arbitrary primed polymerase chain reaction (AP-PCR), degenerate polynucleotide primed PCR (DOP-PCR; degenerate polynucleotide-primed PCR), and a nucleic acid-based sequence amplification method (NABSA; nucleic acid based sequence amplification). Other amplification methods that can be used herein include U.S. Patent Nos. 5,242,794, 5,494,810, 4,988,617, and 6,582,938. And Qbeta replicase-mediated RNA amplification methods. The amplification may be an isothermal amplification, for example, an isothermal linear amplification.

一部の実施形態では、増幅は、固体支持体では生じない。一部の実施形態では、増幅は、液滴内の固体支持体では生じない。一部の実施形態では、増幅が液滴内でない場合、増幅は、固体支持体で生じる。   In some embodiments, amplification does not occur on a solid support. In some embodiments, amplification does not occur on the solid support within the droplet. In some embodiments, if the amplification is not in droplets, the amplification occurs on a solid support.

配列決定
本明細書に記載されている方法または方法ステップの1つまたは複数を実施した後、生成されたポリヌクレオチドのライブラリーを配列決定してもよい。
Sequencing After performing one or more of the methods or method steps described herein, the resulting library of polynucleotides may be sequenced.

配列決定は、当技術分野で公知の任意の配列決定法により実施することができる。一部の実施形態では、配列決定は、ハイスループットで実施することができる。好適な次世代シークエンシング技術としては、454ライフサイエンスプラットフォーム(Roche、ブランフォード、コネティカット州)(Marguliesら、Nature、437巻、376〜380頁(2005年));Illuminaのゲノムアナライザー、GoldenGateメチル化アッセイ、またはInfiniumメチル化アッセイ、つまりInfinium HumanMethylation 27K BeadArray、またはVeraCode GoldenGateメチル化アレイ(Illumina、サンディエゴ、カリフォルニア州、Bibkovaら、Genome Res.、16巻、383〜393頁(2006年)、および米国特許第6,306,597号、第7,598,035号、第7,232,656号)、またはライゲーションによるDNA配列決定、SOLiDシステム(Applied Biosystems/Life Technologies、米国特許第6,797,470号、第7,083,917号、第7,166,434号、第7,320,865号、第7,332,285号、第7,364,858号、および第7,429,453号);またはHelicos True Single Molecule DNA配列決定技術(Harrisら、Science、320巻、106〜109頁(2008年);および米国特許第7,037,687号、第7,645,596号、第7,169,560号、および第7,769,400号)、Pacific Biosciencesの一分子リアルタイム(SMRTTm)技術および配列決定法(Soniら、Clin. Chem.、53巻、1996〜2001頁(2007年))が挙げられる。こうしたシステムは、試料から単離された多数のポリヌクレオチドのマルチプレックス並列配列決定を可能にする(Dear、Brief Funct. Genomic Proteomic、1巻(4号)、397〜416頁(2003年)、およびMcCaughanら、J. Pathol.、220巻、297〜306頁(2010年))。一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、色素修飾プローブのライゲーションによる配列決定法、ピロシーケンス法、または一分子配列決定法により配列決定される。ポリヌクレオチドの配列の決定は、Helioscope(商標)一分子配列決定法、ナノポアDNA配列決定法、Lynx Therapeuticsの大規模並列シグネチャー配列決定法(MPSS)、454ピロシーケンス法、一分子リアルタイム(RNAP)配列決定法、Illumina(Solexa)配列決定法、SOLiD配列決定法、Ion Torrent(商標)、イオン半導体配列決定法、一分子SMRT(商標)配列決定法、ポロニー配列決定法、DNAナノボール配列決定法、およびVisiGen Biotechnologies手法等の配列決定法により実施することができる。あるいは、ポリヌクレオチドの配列の決定には、これらに限定されないが、Illuminaが提供するゲノムアナライザーIIx、HiSeq、およびMiSeq;Pacific Biosciences(カリフォルニア)が提供するPacBio RSシステムおよびSolexaシーケンサー等の一分子リアルタイム(SMRT(商標))技術;Helicos Inc.(ケンブリッジ、マサチューセッツ州)が提供するHeliScope(商標)等のTrue Single Molecule Sequencing(tSMS(商標))技術を含む配列決定プラットフォームを使用してもよい。配列決定は、MiSeq配列決定を含んでいてもよい。配列決定は、HiSeq配列決定を含んでいてもよい。一部の実施形態では、ポリヌクレオチドの配列の決定は、ペアエンド配列決定法、ナノポア配列決定法、ハイスループット配列決定法、ショットガン配列決定法、色素ターミネーター配列決定法、多重プライマーDNA配列決定法、プライマーウォーキング法、サンガー式ジデオキシ配列決定法、マクシム−ギルバート配列決定法、ピロシーケンス法、true single molecule配列決定法、またはそれらの任意の組合せを含む。あるいは、ポリヌクレオチドの配列は、電子顕微鏡または化学感応性電界効果トランジスター(chemFET)アレイにより決定してもよい。   Sequencing can be performed by any sequencing method known in the art. In some embodiments, sequencing can be performed at high throughput. Suitable next-generation sequencing technologies include 454 Life Science Platform (Roche, Branford, Conn.) (Margulies et al., Nature, 437, 376-380 (2005)); Illumina Genome Analyzer, GoldenGate Methylation. Assays, or Infinium methylation assays, i.e., Infinium HumanMethylation 27K BeadArray, or VeraCode GoldenGate Methylation Array (Illumina, San Diego, Calif., Bibkova et al., Bibkova et al., Genome Res. 16, 383-393 (2006) and US Patent 2006). 6,306,597, 7,598,035, 7,232,656) or ligation DNA sequencing by the SOLiD system (Applied Biosystems / Life Technologies, U.S. Patent Nos. 6,797,470, 7,083,917, 7,166,434, 7,320,865, 7). No., 332,285, 7,364,858, and 7,429,453); or Helicos True Single Molecular DNA sequencing technology (Harris et al., Science, 320, 106-109 (2008)). And US Patent Nos. 7,037,687, 7,645,596, 7,169,560, and 7,769,400), Pacific Biosciences Single-Molecule Real-Time (SMRTTTm) technology and sequence. Determination method (Soni et al., Clin. Chem., 3, pp. 1996 to 2001 (2007)), and the like. Such systems allow multiplex parallel sequencing of large numbers of polynucleotides isolated from a sample (Dear, Brief Funct. Genomic Proteomic, 1 (4), 397-416 (2003), and McCaughan et al., J. Pathol., 220, 297-306 (2010)). In some embodiments, polynucleotides are sequenced by ligation of dye-modified probes, pyrosequencing, or single molecule sequencing. Polynucleotide sequence determinations include Helioscope ™ single molecule sequencing, nanopore DNA sequencing, Lynx Therapeutics massively parallel signature sequencing (MPSS), 454 pyrosequencing, single molecule real-time (RNAP) sequencing Sequencing, Illumina (Solexa) Sequencing, SOLiD Sequencing, Ion Torrent ™, Ion Semiconductor Sequencing, Single Molecule SMRT ™ Sequencing, Polony Sequencing, DNA Nanoball Sequencing, and It can be carried out by a sequencing method such as the VisiGen Biotechnology technique. Alternatively, for determining the sequence of a polynucleotide, one molecule real-time (such as, but not limited to, the genome analyzers IIx, HiSeq, and MiSeq provided by Illumina; the PacBio RS system and the Solexa sequencer provided by Pacific Biosciences, California) SMRT ™ technology; Helicos Inc. A sequencing platform may be used, including True Single Molecular Sequencing (tSMS ™) technology, such as HeliScope ™ provided by (Cambridge, Mass.). Sequencing may include MiSeq sequencing. Sequencing may include HiSeq sequencing. In some embodiments, determining the sequence of the polynucleotide comprises paired-end sequencing, nanopore sequencing, high-throughput sequencing, shotgun sequencing, dye terminator sequencing, multiple primer DNA sequencing, Includes primer walking, Sanger dideoxy sequencing, Maxim-Gilbert sequencing, pyrosequencing, true single molecular sequencing, or any combination thereof. Alternatively, the sequence of the polynucleotide may be determined by electron microscopy or a chemosensitive field effect transistor (chemFET) array.

方法は、ライブラリー中の1つまたは複数のポリヌクレオチドを配列決定することをさらに含んでいてもよい。方法は、ライブラリー中の1つまたは複数のポリヌクレオチド配列、配列読み取り、アンプリコン配列、またはアンプリコンセット配列を互いにアラインすることをさらに含んでいてもよい。   The method may further include sequencing one or more polynucleotides in the library. The method may further include aligning one or more polynucleotide sequences, sequence reads, amplicon sequences, or amplicon set sequences in the library with each other.

アラインメントは、配列読み取り等の試験配列を、1つまたは複数の他の試験配列、参照配列、またはそれらの組合せと比較することを含んでいてもよい。一部の実施形態では、アラインメントを使用して、複数の配列またはアラインされた配列からコンセンサス配列を決定してもよい。一部の実施形態では、アラインメントは、各々が同一の分子バーコードまたはベッセルバーコードを有する複数の配列からコンセンサス配列を決定することを含む。一部の実施形態では、比較目的でアラインされる配列の長さは、参照配列の長さの少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、または少なくとも95%である。2つまたはそれよりも多くの配列の実際の比較は、周知の方法により、例えば数学的アルゴリズムを使用して達成することができる。そのような数学的アルゴリズムの非限定的な例は、Karlin, S.およびAltschul, S.、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、90巻−5873〜5877頁(1993年)に記載されている。そのようなアルゴリズムは、Altschul, S.ら、Nucleic Acids Res.、25巻:3389〜3402頁(1997年)に記載されているNBLASTおよびXBLASTプログラム(バージョン2.0)に組み込まれている。BLASTおよびギャップ付きBLASTプログラムを利用する場合、それぞれのプログラム(例えば、NBLAST)の任意の関連パラメータを使用してもよい。例えば、配列比較のパラメータは、スコア=100、ワード長=12に設定してもよく、または様々であってもよい(例えば、W=5またはW=20)。他の例としては、MyersおよびMiller、CABIOS(1989年)のアルゴリズム、ADVANCE、ADAM、BLAT、およびFASTAが挙げられる。一部の実施形態では、2つのアミノ酸配列間のパーセント同一性は、例えば、GCGソフトウェアパッケージ(Accelrys、ケンブリッジ、英国)のGAPプログラムを使用して達成することができる。   Alignment may include comparing a test sequence, such as a sequence read, with one or more other test sequences, reference sequences, or combinations thereof. In some embodiments, alignments may be used to determine a consensus sequence from multiple or aligned sequences. In some embodiments, the alignment comprises determining a consensus sequence from multiple sequences each having the same molecular barcode or Bessel barcode. In some embodiments, the length of the sequences aligned for comparison purposes is at least 30%, at least 40%, at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 80%, at least 80%, of the length of the reference sequence. 90%, or at least 95%. The actual comparison of two or more sequences can be accomplished by well-known methods, for example, using a mathematical algorithm. Non-limiting examples of such mathematical algorithms are described in Karlin, S. and Altschul, S., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90-5873-5877 (1993). . Such algorithms are incorporated in the NBLAST and XBLAST programs (version 2.0) described in Altschul, S. et al., Nucleic Acids Res., 25: 3389-3402 (1997). When utilizing BLAST and Gapped BLAST programs, any relevant parameters of the respective programs (eg, NBLAST) may be used. For example, the parameters for sequence comparison may be set to score = 100, wordlength = 12, or may vary (eg, W = 5 or W = 20). Other examples include the algorithm of Myers and Miller, CABIOS (1989), ADVANCE, ADAM, BLAT, and FASTA. In some embodiments, percent identity between two amino acid sequences can be achieved, for example, using the GAP program of the GCG software package (Accelrys, Cambridge, UK).

配列決定は、ポリヌクレオチドの少なくとも約10、20、30、40、50、60、70、80、90、100個、またはそれよりも多くのヌクレオチドまたは塩基対を配列決定することを含んでいてもよい。一部の実施形態では、配列決定は、ポリヌクレオチドの少なくとも約200、300、400、500、600、700、800、900、1000個、またはそれよりも多くのヌクレオチドまたは塩基対を配列決定することを含む。他の場合では、配列決定は、ポリヌクレオチドの少なくとも約1500、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10,000個、またはそれよりも多くのヌクレオチドまたは塩基対を配列決定することを含む。   Sequencing may include sequencing at least about 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, or more nucleotides or base pairs of the polynucleotide. Good. In some embodiments, the sequencing comprises sequencing at least about 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, or more nucleotides or base pairs of the polynucleotide. including. In other cases, sequencing comprises sequencing at least about 1500, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 10,000, or more nucleotides or base pairs of the polynucleotide. Including doing.

配列決定は、1実行当たり、少なくとも約200、300、400、500、600、700、800、900、1000個、またはそれよりも多くの配列決定読み取りを含んでいてもよい。本明細書で使用される場合、配列読み取りは、配列決定技法により生成されるデータの配列またはストリームから決定されるヌクレオチドの配列を含む。一部の実施形態では、配列決定は、1実行当たり、少なくとも約1500、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10,000個、またはそれよりも多くの配列決定読み取りを含む。配列決定は、1実行当たり、約1,000,000,000個よりも多くの、約1,000,000,000個未満の、または約1,000,000,000個に等しい配列決定読み取りを含んでいてもよい。配列決定は、1実行当たり、約200,000,000個よりも多くの、約200,000,000個未満の、または約200,000,000個に等しい配列決定読み取りを含んでいてもよい。   Sequencing may include at least about 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, or more sequencing reads per run. As used herein, a sequence read includes a sequence of nucleotides determined from a sequence or stream of data generated by a sequencing technique. In some embodiments, sequencing comprises at least about 1500, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 10,000, or more sequencing reads per run. Including. Sequencing can result in more than about 1,000,000, less than about 1,000,000, or equal to about 1,000,000 sequencing reads per run. May be included. Sequencing may include more than about 200,000,000, less than about 200,000,000, or equal to about 200,000,000 sequencing reads per run.

酵素
本明細書で開示されている方法およびキットは、1つまたは複数の酵素を含んでいてもよい。酵素の例としては、これらに限定されないが、リガーゼ、逆転写酵素、ポリメラーゼ、および制限ヌクレアーゼが挙げられる。
Enzymes The methods and kits disclosed herein may include one or more enzymes. Examples of enzymes include, but are not limited to, ligases, reverse transcriptases, polymerases, and restriction nucleases.

一部の実施形態では、ポリヌクレオチドに対するアダプターの付着は、1つまたは複数のリガーゼを使用することを含む。リガーゼの例としては、これらに限定されないが、DNAリガーゼI、DNAリガーゼIII、DNAリガーゼIV、およびT4 DNAリガーゼ等のDNAリガーゼ;ならびにT4 RNAリガーゼIおよびT4 RNAリガーゼII等のRNAリガーゼが挙げられる。   In some embodiments, attaching the adapter to the polynucleotide comprises using one or more ligases. Examples of ligases include, but are not limited to, DNA ligases such as DNA ligase I, DNA ligase III, DNA ligase IV, and T4 DNA ligase; and RNA ligases such as T4 RNA ligase I and T4 RNA ligase II. .

本明細書で開示されている方法およびキットは、1つまたは複数の逆転写酵素を使用することをさらに含んでいてもよい。一部の実施形態では、逆転写酵素は、HIV−1逆転写酵素、M−MLV逆転写酵素、AMV逆転写酵素、およびテロメラーゼ逆転写酵素である。一部の実施形態では、逆転写酵素は、M−MLV逆転写酵素である。   The methods and kits disclosed herein may further include using one or more reverse transcriptases. In some embodiments, the reverse transcriptase is HIV-1 reverse transcriptase, M-MLV reverse transcriptase, AMV reverse transcriptase, and telomerase reverse transcriptase. In some embodiments, the reverse transcriptase is M-MLV reverse transcriptase.

一部の実施形態では、本明細書で開示されている方法およびキットは、1つまたは複数のプロテアーゼを使用することを含む。   In some embodiments, the methods and kits disclosed herein involve using one or more proteases.

一部の実施形態では、本明細書で開示されている方法およびキットは、1つまたは複数のポリメラーゼを使用することを含む。ポリメラーゼの例としては、これらに限定されないが、DNAポリメラーゼおよびRNAポリメラーゼが挙げられる。一部の実施形態では、DNAポリメラーゼは、DNAポリメラーゼI、DNAポリメラーゼII、DNAポリメラーゼIIIホロ酵素、およびDNAポリメラーゼIVである。商業的に入手可能なDNAポリメラーゼとしては、これらに限定されないが、Bst2.0 DNAポリメラーゼ、Bst2.0WarmStart(商標)DNAポリメラーゼ、Bst DNAポリメラーゼ、スルフォロブスDNAポリメラーゼIV、Taq DNAポリメラーゼ、9°N(商標)mDNAポリメラーゼ、Deep VentR(商標)(エキソ)DNAポリメラーゼ、Deep VentR(商標)DNAポリメラーゼ、Hemo KlenTaq(商標)、LongAmp(登録商標)Taq DNAポリメラーゼ、OneTaq(登録商標)DNAポリメラーゼ、Phusion(登録商標)DNAポリメラーゼ、Q5(商標)高フィデリティーDNAポリメラーゼ、Therminator(商標)γDNAポリメラーゼ、Therminator(商標)DNAポリメラーゼ、Therminator(商標)II DNAポリメラーゼ、Therminator(商標)III DNAポリメラーゼ、VentR(登録商標)DNAポリメラーゼ、VentR(登録商標)(エキソ)DNAポリメラーゼ、Bsu DNAポリメラーゼ、phi29 DNAポリメラーゼ、T4 DNAポリメラーゼ、T7 DNAポリメラーゼ、ターミナルトランスフェラーゼ、Titanium(登録商標)Taqポリメラーゼ、KAPA Taq DNAポリメラーゼ、およびKAPA TaqホットスタートDNAポリメラーゼが挙げられる。   In some embodiments, the methods and kits disclosed herein involve using one or more polymerases. Examples of polymerases include, but are not limited to, DNA polymerase and RNA polymerase. In some embodiments, the DNA polymerase is DNA polymerase I, DNA polymerase II, DNA polymerase III holoenzyme, and DNA polymerase IV. Commercially available DNA polymerases include, but are not limited to, Bst2.0 DNA polymerase, Bst2.0 WarmStart ™ DNA polymerase, Bst DNA polymerase, Sulfolobus DNA polymerase IV, Taq DNA polymerase, 9 ° N ™ ) MDNA polymerase, Deep VentR ™ (exo) DNA polymerase, Deep VentR ™ DNA polymerase, Hemo KlenTaq ™, LongAmp ® Taq DNA polymerase, OneTaq ® DNA polymerase, Phusion ® ) DNA polymerase, Q5 ™ high fidelity DNA polymerase, Therminator ™ γ DNA polymerase Therminator ™ DNA polymerase, Therminator ™ II DNA polymerase, Therminator ™ III DNA polymerase, VentR ™ DNA polymerase, VentR ™ (exo) DNA polymerase, Bsu DNA polymerase, phi29 DNA polymerase , T4 DNA polymerase, T7 DNA polymerase, terminal transferase, Titanium® Taq polymerase, KAPA Taq DNA polymerase, and KAPA Taq hot start DNA polymerase.

一部の実施形態では、ポリメラーゼは、RNAポリメラーゼI、RNAポリメラーゼII、RNAポリメラーゼIII、E.coliポリ(A)ポリメラーゼ、phi6 RNAポリメラーゼ(RdRP)、ポリ(U)ポリメラーゼ、SP6RNAポリメラーゼ、およびT7 RNAポリメラーゼ等のRNAポリメラーゼである。   In some embodiments, the polymerase is RNA polymerase I, RNA polymerase II, RNA polymerase III, E. coli. RNA polymerases such as E. coli poly (A) polymerase, phi6 RNA polymerase (RdRP), poly (U) polymerase, SP6 RNA polymerase, and T7 RNA polymerase.

追加の試薬
本明細書で開示されている方法およびキットは、1つまたは複数の試薬を使用することを含んでいてもよい。試薬の例としては、これらに限定されないが、PCR試薬、ライゲーション試薬、逆転写試薬、酵素試薬、ハイブリダイゼーション試薬、試料調製試薬、親和性捕捉試薬、ビーズ等の固体支持体、ならびに核酸精製および/または単離用の試薬が挙げられる。
Additional Reagents The methods and kits disclosed herein may include using one or more reagents. Examples of reagents include, but are not limited to, PCR reagents, ligation reagents, reverse transcription reagents, enzyme reagents, hybridization reagents, sample preparation reagents, affinity capture reagents, solid supports such as beads, and nucleic acid purification and / or Or a reagent for isolation.

他の実施形態では、本明細書で開示されている方法、キット、および組成物は、支持体を含んでいてもよい。一部の実施形態では、本明細書で開示されている方法、キット、および組成物は、支持体を含まない。典型的には、固体支持体は、1つまたは複数の剛性または半剛性表面を含む1つまたは複数の材料を含む。一部の実施形態では、支持体は非固体支持体である。支持体または基材は、膜、紙、プラスチック、被覆表面、平坦表面、ガラス、スライド、チップ、またはそれらの任意の組合せを含んでいてもよい。一部の実施形態では、支持体の1つまたは複数の表面は実質的に平坦であるが、一部の実施形態では、例えば、ウェル、隆起領域、ピン、またはエッチングされた溝等を有する、様々な化合物のための合成領域が物理的に分離されていることが望ましい場合がある。一部の実施形態では、固体支持体は、ビーズ、樹脂、ゲル、ミクロスフェア、または他の幾何学的構成を含む。あるいは、固体支持体は、シリカチップ、マイクロ粒子、ナノ粒子、プレート、およびアレイを含んでいてもよい。固体支持体は、マイクロウェルでの自己集合可能なビーズの使用を含んでいてもよい。例えば、固体支持体は、IlluminaのBeadArray技術を含む。あるいは、固体支持体は、Abbott MolecularのBead Array技術、およびApplied MicroarrayのFlexiPlex(商標)システムを含む。他の例では、固体支持体は、プレートである。プレートの例としては、これらに限定されないが、MSDマルチアレイプレート、MSD Multi−Spot(登録商標)プレート、マイクロプレート、ProteOnマイクロプレート、AlphaPlate、DELFIAプレート、IsoPlate、およびLumaPlateが挙げられる。一部の実施形態では、支持体は、複数のビーズを含んでいてもよい。一部の実施形態では、支持体は、アレイを含んでいてもよい。一部の実施形態では、支持体は、ガラススライドを含んでいてもよい。ポリマーに適用可能な方法、基材、および技法(米国特許第5,744,305号、5,143,854号、第5,242,974号、第5,252,743号、第5,324,633号、第5,384,261号、第5,405,783号、第5,424,186号、第5,451,683号、第5,482,867号、第5,491,074号、第5,527,681号、第5,550,215号、第5,571,639号、第5,578,832号、第5,593,839号、第5,599,695号、第5,624,711号、第5,631,734号、第5,795,716号、第5,831,070号、第5,837,832号、第5,856,101号、第5,858,659号、第5,936,324号、第5,968,740号、第5,974,164号、第5,981,185号、第5,981,956号、第6,025,601号、第6,033,860号、第6,040,193号、第6,090,555号、第6,136,269号、第6,269,846号、および第6,428,752号;米国特許出願公開第20090149340号、第20080038559号、第20050074787;ならびにPCT公開番号WO00/58516、WO99/36760、およびWO01/58593)。支持体へのポリヌクレオチドの付着は、アミン−チオール架橋、マレイミド架橋、N−ヒドロキシスクシンイミド、またはN−ヒドロキシスルホスクシンイミド、Zenon、またはSiteClickを含んでいてもよい。支持体への標識核酸の付着は、ビオチンを複数のポリヌクレオチドに付着させること、および1つまたは複数のビーズをストレプトアビジンでコーティングすることを含んでいてもよい。一部の実施形態では、支持体はビーズである。ビーズの例としては、これらに限定されないが、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、Dynabeads(登録商標)、MACS(登録商標)マイクロビーズ、抗体コンジュゲートビーズ(例えば、抗免疫グロブリンマイクロビーズ)、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、ポリヌクレオチドdTコンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、およびBcMag(商標)カルボキシ末端磁気ビーズが挙げられる。ビーズの直径は、約5μm、10μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、または50μmであってもよい。固体支持体は、アレイまたはマイクロアレイであってもよい。固体支持体は、個別の領域を含んでいてもよい。固体支持体は、アレイ、例えばアドレス可能なアレイであってもよい。   In other embodiments, the methods, kits, and compositions disclosed herein may include a support. In some embodiments, the methods, kits, and compositions disclosed herein do not include a support. Typically, a solid support includes one or more materials that include one or more rigid or semi-rigid surfaces. In some embodiments, the support is a non-solid support. The support or substrate may include a membrane, paper, plastic, coated surface, flat surface, glass, slide, chip, or any combination thereof. In some embodiments, one or more surfaces of the support are substantially flat, but in some embodiments, for example, have wells, raised areas, pins, or etched grooves, etc. It may be desirable for the synthetic regions for the various compounds to be physically separated. In some embodiments, the solid support comprises beads, resins, gels, microspheres, or other geometries. Alternatively, solid supports may include silica chips, microparticles, nanoparticles, plates, and arrays. Solid supports may involve the use of self-assembling beads in microwells. For example, solid supports include Illumina's BeadArray technology. Alternatively, the solid support includes Abbott Molecular's Bead Array technology and Applied Microarray's FlexiPlex ™ system. In another example, the solid support is a plate. Examples of plates include, but are not limited to, MSD multi-array plate, MSD Multi-Spot® plate, microplate, ProteOn microplate, AlphaPlate, DELFIA plate, IsoPlate, and LumaPlate. In some embodiments, the support may include a plurality of beads. In some embodiments, the support may include an array. In some embodiments, the support may include a glass slide. Methods, substrates, and techniques applicable to polymers (US Pat. Nos. 5,744,305, 5,143,854, 5,242,974, 5,252,743, 5,324). No. 5,633, No. 5,384,261, No. 5,405,783, No. 5,424,186, No. 5,451,683, No. 5,482,867, No. 5,491,074. No. 5,527,681, 5,550,215, 5,571,639, 5,578,832, 5,593,839, 5,599,695, Nos. 5,624,711, 5,631,734, 5,795,716, 5,831,070, 5,837,832, 5,856,101, and 5th No. 5,858,659, No. 5,936,324, No. 5,968,7. No. 5, No. 5,974,164, No. 5,981,185, No. 5,981,956, No. 6,025,601, No. 6,033,860, No. 6,040,193 6,090,555, 6,136,269, 6,269,846, and 6,428,752; U.S. Patent Application Publication Nos. 20090149340, 20080038559, 20050074787; PCT Publication Nos. WO00 / 58516, WO99 / 36760, and WO01 / 58593). Attachment of the polynucleotide to the support may include amine-thiol bridges, maleimide bridges, N-hydroxysuccinimide, or N-hydroxysulfosuccinimide, Zenon, or SiteClick. Attachment of the labeled nucleic acid to the support may include attaching biotin to the plurality of polynucleotides, and coating one or more beads with streptavidin. In some embodiments, the support is a bead. Examples of beads include, but are not limited to, streptavidin beads, agarose beads, magnetic beads, Dynabeads®, MACS® microbeads, antibody conjugate beads (eg, anti-immunoglobulin microbeads), Protein A conjugate beads, protein G conjugate beads, protein A / G conjugate beads, protein L conjugate beads, polynucleotide dT conjugate beads, silica beads, silica-like beads, anti-biotin microbeads, anti-fluorescent dye microbeads , And BcMag ™ carboxy-terminated magnetic beads. The diameter of the beads may be about 5 μm, 10 μm, 20 μm, 25 μm, 30 μm, 35 μm, 40 μm, 45 μm, or 50 μm. The solid support may be an array or a microarray. The solid support may include discrete regions. The solid support may be an array, for example an addressable array.

固体支持体は、事実上あらゆる不溶性または固体材料を含むことができ、水に不溶性である固体支持体組成物が選択されることが多い。例えば、固体支持体は、シリカゲル、ガラス(例えば、細孔制御ガラス(CPG))、ナイロン、Sephadex(登録商標)、Sepharose(登録商標)、セルロース、金属表面(例えば、鋼、金、銀、アルミニウム、ケイ素、および銅)、磁性材料、プラスチック材料(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステル、およびポリビニリデンジフルオリド(PVDF))等を含んでいてもよく、またはこれらから本質的になっていてもよい。本実施形態により使用されるビーズの例としては、ビーズと核酸分子との相互作用を可能にする親和性部分を挙げることができる。固相(例えば、ビーズ)は、結合対のメンバー(例えば、アビジン、ストレプトアビジン、またはそれらの誘導体)を含んでいてもよい。例えば、ビーズは、ストレプトアビジンがコーティングされたビーズであってもよく、ビーズに固定する核酸分子は、ビオチン部分を含んでいてもよい。一部の場合では、各ポリヌクレオチド分子は、ポリヌクレオチドをさらに安定させるために、ビオチン等の2つの親和性部分を含んでいてもよい。ビーズは、核酸の固定に使用するための、または下流でのスクリーニングまたは選択プロセスで使用することができる追加の特徴を含んでいてもよい。例えば、ビーズは、親和性部分、蛍光標識、または蛍光クエンチャーを含んでいてもよい。一部の場合では、ビーズは、磁性であってもよい。一部の例では、支持体はビーズである。ビーズの例としては、これらに限定されないが、ストレプトアビジンビーズ、アガロースビーズ、磁気ビーズ、Dynabeads(登録商標)、MACS(登録商標)マイクロビーズ、抗体コンジュゲートビーズ(例えば、抗免疫グロブリンマイクロビーズ)、プロテインAコンジュゲートビーズ、プロテインGコンジュゲートビーズ、プロテインA/Gコンジュゲートビーズ、プロテインLコンジュゲートビーズ、ポリヌクレオチドdTコンジュゲートビーズ、シリカビーズ、シリカ様ビーズ、抗ビオチンマイクロビーズ、抗蛍光色素マイクロビーズ、およびBcMag(商標)カルボキシ末端磁気ビーズが挙げられる。ビーズまたは粒子は、膨潤可能であってもよく(例えば、Wang樹脂等のポリマー性ビーズ)、または膨潤不能であってもよい(例えば、CPG)。一部の実施形態では、固相は、実質的に親水性である。一部の実施形態では、固相(例えば、ビーズ)は、実質的に疎水性である。一部の実施形態では、固相は、結合対のメンバー(例えば、アビジン、ストレプトアビジン、またはそれらの誘導体)を含み、実質的に疎水性または実質的に親水性である。一部の実施形態では、固相は、結合対のメンバー(例えば、アビジン、ストレプトアビジン、またはそれらの誘導体)を含み、固体支持体1mg当たり約1350ピコモルの遊離捕捉剤(例えば、遊離ビオチン)よりも高い結合能を有する。一部の実施形態では、結合対のメンバーを含む固相の結合能は、固体支持体1mg当たり、800、900、1000、1100、1200、1250、1300、1350、1400、1450、1500、1600、1800、2000ピコモルの遊離捕捉剤よりも高い。本発明に好適なビーズの他の例は、金コロイド、またはポリスチレンビーズもしくはシリカビーズ等のビーズである。実質的に任意のビーズ半径を使用することができる。ビーズの例としては、150ナノメートルから10ミクロンまでの範囲の半径を有するビーズを挙げることができる。他のサイズも使用することができる。   The solid support can include virtually any insoluble or solid material, and a solid support composition that is insoluble in water is often selected. For example, solid supports include silica gel, glass (eg, controlled pore glass (CPG)), nylon, Sephadex®, Sepharose®, cellulose, metal surfaces (eg, steel, gold, silver, aluminum). , Silicon, and copper), magnetic materials, plastic materials (eg, polyethylene, polypropylene, polyamide, polyester, and polyvinylidene difluoride (PVDF)), and the like, or may consist essentially of these. Good. Examples of beads used according to this embodiment include affinity moieties that allow interaction between the beads and the nucleic acid molecule. The solid phase (eg, beads) may include a member of a binding pair (eg, avidin, streptavidin, or a derivative thereof). For example, the beads may be streptavidin-coated beads, and the nucleic acid molecules immobilized on the beads may include a biotin moiety. In some cases, each polynucleotide molecule may include two affinity moieties, such as biotin, to further stabilize the polynucleotide. The beads may contain additional features that can be used for immobilizing nucleic acids or used in downstream screening or selection processes. For example, the beads may include an affinity moiety, a fluorescent label, or a fluorescent quencher. In some cases, the beads may be magnetic. In some cases, the support is a bead. Examples of beads include, but are not limited to, streptavidin beads, agarose beads, magnetic beads, Dynabeads®, MACS® microbeads, antibody conjugate beads (eg, anti-immunoglobulin microbeads), Protein A conjugate beads, protein G conjugate beads, protein A / G conjugate beads, protein L conjugate beads, polynucleotide dT conjugate beads, silica beads, silica-like beads, anti-biotin microbeads, anti-fluorescent dye microbeads , And BcMag ™ carboxy-terminated magnetic beads. The beads or particles may be swellable (eg, polymeric beads such as Wang resin) or non-swellable (eg, CPG). In some embodiments, the solid phase is substantially hydrophilic. In some embodiments, the solid phase (eg, beads) is substantially hydrophobic. In some embodiments, the solid phase comprises a binding pair member (eg, avidin, streptavidin, or a derivative thereof) and is substantially hydrophobic or substantially hydrophilic. In some embodiments, the solid phase comprises a member of a binding pair (eg, avidin, streptavidin, or a derivative thereof) and has more than about 1350 picomoles of free capture agent (eg, free biotin) per mg of solid support. Also have high binding capacity. In some embodiments, the binding capacity of the solid phase comprising the members of the binding pair is 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1250, 1300, 1350, 1400, 1450, 1500, 1600 per mg of solid support. Higher than 1800, 2000 picomoles of free scavenger. Other examples of beads suitable for the present invention are colloidal gold or beads such as polystyrene beads or silica beads. Virtually any bead radius can be used. Examples of beads include beads having a radius ranging from 150 nanometers to 10 microns. Other sizes can be used.

本明細書で開示されている方法およびキットは、1つまたは複数の緩衝液を使用することを含んでいてもよい。緩衝液の例としては、これらに限定されないが、洗浄緩衝液、ライゲーション緩衝液、ハイブリダイゼーション緩衝液、増幅緩衝液、および逆転写緩衝液が挙げられる。一部の実施形態では、ハイブリダイゼーション緩衝液は、TMAC Hyb溶液、SSPEハイブリダイゼーション溶液、およびECONO(商標)ハイブリダイゼーション緩衝液等の商業的に入手可能な緩衝液である。本明細書で開示されている緩衝液は、1つまたは複数の洗剤を含んでいてもよい。   The methods and kits disclosed herein may include using one or more buffers. Examples of buffers include, but are not limited to, wash buffers, ligation buffers, hybridization buffers, amplification buffers, and reverse transcription buffers. In some embodiments, the hybridization buffer is a commercially available buffer such as a TMAC Hyb solution, an SSPE hybridization solution, and an ECONO ™ hybridization buffer. The buffers disclosed herein may include one or more detergents.

本明細書で開示されている方法およびキットは、1つまたは複数の担体を使用することを含んでいてもよい。担体は、本明細書で開示されている1つまたは複数の反応(例えば、ライゲーション反応、逆転写、増幅、ハイブリダイゼーション)の効率を増強または向上させることができる。担体は、分子またはそれらの任意の産物(例えば、ポリヌクレオチドおよび/またはアンプリコン)の非特異性の喪失を減少または防止することができる。例えば、担体は、表面への吸収によるポリヌクレオチドの非特異性の喪失を減少させることができる。担体は、表面または基材(例えば、容器、Eppendorfチューブ、ピペットチップ)へのポリヌクレオチドの親和性を減少させることができる。あるいは、担体は、表面または基材(例えば、ビーズ、アレイ、ガラス、スライド、チップ)へのポリヌクレオチドの親和性を増加させることができる。担体は、ポリヌクレオチドの分解を防止することができる。例えば、担体は、リボヌクレアーゼからRNA分子を保護することができる。あるいは、担体は、DNaseからDNA分子を保護することができる。担体の例としては、これらに限定されないが、DNAおよび/またはRNA等のポリヌクレオチド、またはポリペプチドが挙げられる。DNA担体の例としては、プラスミド、ベクター、ポリアデニル化DNA、およびDNAポリヌクレオチドが挙げられる。RNA担体の例としては、ポリアデニル化RNA、ファージRNA、ファージMS2 RNA、E.coli RNA、酵母RNA、酵母tRNA、哺乳動物RNA、哺乳動物tRNA、短鎖ポリアデニル化合成リボヌクレオチド、およびRNAポリヌクレオチドが挙げられる。RNA担体は、ポリアデニル化RNAであってもよい。あるいは、RNA担体は、非ポリアデニル化RNAであってもよい。一部の実施形態では、担体は、細菌、酵母、またはウイルスに由来する。例えば、担体は、細菌、酵母、またはウイルスに由来するポリヌクレオチドまたはポリペプチドであってもよい。例えば、担体は、Bacillus subtilisに由来するタンパク質である。別の例では、担体は、Escherichia coliに由来するポリヌクレオチドである。あるいは、担体は、哺乳動物(例えば、ヒト、マウス、ヤギ、ラット、ウシ、ヒツジ、ブタ、イヌ、またはウサギ)、トリ、両生類、または爬虫類に由来するポリヌクレオチドまたはペプチドである。   The methods and kits disclosed herein may include using one or more carriers. The carrier can enhance or enhance the efficiency of one or more of the reactions disclosed herein (eg, ligation reaction, reverse transcription, amplification, hybridization). The carrier can reduce or prevent loss of non-specificity of the molecules or any of their products (eg, polynucleotides and / or amplicons). For example, the carrier can reduce loss of non-specificity of the polynucleotide due to absorption on the surface. The carrier can reduce the affinity of the polynucleotide for the surface or substrate (eg, container, Eppendorf tube, pipette tip). Alternatively, the carrier can increase the affinity of the polynucleotide for a surface or substrate (eg, beads, arrays, glasses, slides, chips). The carrier can prevent degradation of the polynucleotide. For example, a carrier can protect an RNA molecule from ribonuclease. Alternatively, the carrier can protect the DNA molecule from DNase. Examples of carriers include, but are not limited to, polynucleotides such as DNA and / or RNA, or polypeptides. Examples of DNA carriers include plasmids, vectors, polyadenylated DNA, and DNA polynucleotides. Examples of RNA carriers include polyadenylated RNA, phage RNA, phage MS2 RNA, E. coli. coli RNA, yeast RNA, yeast tRNA, mammalian RNA, mammalian tRNA, short polyadenylated synthetic ribonucleotides, and RNA polynucleotides. The RNA carrier may be a polyadenylated RNA. Alternatively, the RNA carrier may be a non-polyadenylated RNA. In some embodiments, the carrier is from a bacterium, yeast, or virus. For example, the carrier may be a polynucleotide or polypeptide derived from a bacterium, yeast, or virus. For example, the carrier is a protein derived from Bacillus subtilis. In another example, the carrier is a polynucleotide from Escherichia coli. Alternatively, the carrier is a polynucleotide or peptide from a mammal (eg, human, mouse, goat, rat, cow, sheep, pig, dog, or rabbit), bird, amphibian, or reptile.

本明細書で開示されている方法およびキットは、1つまたは複数の対照物質を使用することを含んでいてもよい。対照物質としては、対照ポリヌクレオチド、不活性酵素、非特異的競合物質を挙げることができる。あるいは、対照物質は、ブライトハイブリダイゼーション(bright hybridization)、ブライトプローブ対照、核酸鋳型、スパイクイン対照、PCR増幅対照を含む。PCR増幅対照は、陽性対照であってもよい。他の例では、PCR増幅対照は、陰性対照である。核酸鋳型対照は、既知の濃度であってもよい。対照物質は、1つまたは複数の標識を含んでいてもよい。   The methods and kits disclosed herein may include using one or more control substances. Control substances can include control polynucleotides, inactive enzymes, non-specific competitors. Alternatively, control substances include bright hybridization, bright probe controls, nucleic acid templates, spike-in controls, PCR amplification controls. The PCR amplification control may be a positive control. In another example, the PCR amplification control is a negative control. The nucleic acid template control may be at a known concentration. The control substance may include one or more labels.

スパイクイン対照は、反応または試料に添加される鋳型であってもよい。例えば、スパイクイン鋳型を、増幅反応に添加してもよい。スパイクイン鋳型は、最初の増幅サイクル後の任意の時点で増幅反応に添加してもよい。一部の実施形態では、スパイクイン鋳型は、サイクル数が2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、25、30、35、40、45、または50回に達した後で、増幅反応に添加される。スパイクイン鋳型は、最後の増幅サイクル前の任意の時点で増幅反応に添加してもよい。スパイクイン鋳型は、1つまたは複数のヌクレオチドまたは核酸塩基対を含んでいてもよい。スパイクイン鋳型は、DNA、RNA、またはそれらの任意の組合せを含んでいてもよい。スパイクイン鋳型は、1つまたは複数の標識を含んでいてもよい。   The spike-in control may be a template added to the reaction or sample. For example, a spike-in template may be added to the amplification reaction. The spike-in template may be added to the amplification reaction at any time after the first amplification cycle. In some embodiments, the spike-in template has a cycle number of 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 20, 25, 30, 35. , 40, 45, or 50 times before being added to the amplification reaction. The spike-in template may be added to the amplification reaction at any time before the last amplification cycle. A spike-in template may include one or more nucleotides or nucleobase pairs. The spike-in template may include DNA, RNA, or any combination thereof. The spike-in template may include one or more labels.

本明細書で開示されているものは、本明細書で開示されている方法および組成物に使用することができる、方法および組成物と共に使用することができる、方法および組成物を調製するために使用することができる、分枝、材料、組成物および成分であり、または方法および組成物の産物である。これら物質の組合せ、サブセット、相互作用、グループ等が開示されている場合、これら分子および化合物の様々な個々のおよび集合的な組合せおよび順列に対する具体的な参照を明示的に開示することができない場合でも、各々は、本明細書にて具体的に企図および記載されていることが理解される。例えば、ヌクレオチドまたは核酸が開示および考察され、そのヌクレオチドまたは核酸を含むいくつかの分子になすことができるいくつかの修飾が考察されている場合、特に別様の指示がない限り、ヌクレオチドまたは核酸のありとあらゆる組合せおよび順列ならびに考え得る修飾が、具体的に企図されている。この概念は、本開示の方法および組成物を作製および使用するための方法のことを含むがそれらに限定されない、本出願の全ての態様に当てはまる。したがって、実施することができる様々な追加ステップが存在する場合、そうした追加ステップの各々は、本開示の方法の任意の特定の実施形態でまたは実施形態を組み合わせて実施することができ、各々のそのような組合せは、具体的に企図され、開示されているとみなされるべきであることが理解される。   What is disclosed herein can be used with the methods and compositions disclosed herein, and can be used with the methods and compositions to prepare the methods and compositions. Branches, materials, compositions and components or products of methods and compositions that can be used. Where combinations, subsets, interactions, groups, etc. of these substances are disclosed, where specific references to various individual and collective combinations and permutations of these molecules and compounds cannot be explicitly disclosed. Nevertheless, it is understood that each is specifically contemplated and described herein. For example, if a nucleotide or nucleic acid is disclosed and discussed, and some modification that can be made to some molecule containing the nucleotide or nucleic acid is discussed, the nucleotide or nucleic acid unless otherwise indicated. Any and all combinations and permutations and possible modifications are specifically contemplated. This concept applies to all aspects of the present application, including but not limited to methods for making and using the methods and compositions of the present disclosure. Thus, if there are various additional steps that can be performed, each such additional step can be performed in any particular embodiment or combination of embodiments of the disclosed method, and It is understood that such combinations are to be specifically contemplated and considered to be disclosed.

本明細書に記載されている一部の実施形態が、本明細書に表示および記載されているが、そのような実施形態は、例示のために提供されているに過ぎない。今や、当業者であれば、本明細書で提供されている開示から逸脱せずに、多数の変異、変更、および置換を起想するだろう。本明細書に記載されている実施形態の種々の代替を、本明細書に記載されている方法の実行に用いることができることが理解されるべきである。   Although some embodiments described herein have been shown and described herein, such embodiments are provided by way of example only. Now, those skilled in the art will envision numerous variations, modifications, and substitutions without departing from the disclosure provided herein. It should be understood that various alternatives to the embodiments described herein may be used in performing the methods described herein.

別様に説明されていない限り、本明細書で使用されている技術的および科学的用語は全て、本開示が属する技術分野の当業者により一般的に理解されるものと同じ意味を有する。以下の参考文献は、本明細書で使用することができる方法および組成物の実施形態を含む:The Merck Manual of Diagnosis and Therapy、第18版、Merck Research Laboratoriesから出版、2006年(ISBN0−9119102);Benjamin Lewin、Genes IX、Jones & Bartlett Publishingから出版、2007年(ISBN−13:9780763740634);Kendrewら(編)、The Encyclopedia of Mol. Biology、Blackwell Science Ltd.から出版、1994年(ISBN0−632−02182−9);およびRobert A. Meyers(編)、Mol. Biology and Biotechnology: a Comprehensive Desk Reference、VCH Publishers, Inc.から出版、1995年(ISBN1−56081−569−8)。   Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this disclosure belongs. The following references include embodiments of the methods and compositions that can be used herein: The Merck Manual of Diagnosis and Therapy, 18th Edition, published from Merck Research Laboratories, 2006 (ISBN 0-9119102). Published by Benjamin Lewin, Genes IX, Jones & Bartlett Publishing, 2007 (ISBN-13: 9780763740634); published by Kendrew et al. (Eds.), The Encyclopedia of Mol. Biology, Blackwell Science Ltd., 1994 (ISBN 0-632). -02182-9); and Robert A. Meyers (eds.), Mol. Biology and Biotechnology: a Comprehensive Desk Reference, published by VCH Publishers, Inc., 1995 (ISBN 1-56081-569-8).

本開示の標準的手順は、以下に記載されている:例えば、Maniatisら、Molecular Cloning: A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Laboratory Press、Cold Spring Harbor、N.Y.、USA(1982年);Sambrookら、Molecular Cloning: A Laboratory Manual(第2版)、Cold Spring Harbor Laboratory Press、Cold Spring Harbor、N.Y.、USA(1989年);Davisら、Basic Methods in Molecular Biology、Elsevier Science Publishing, Inc.、New York、USA(1986年);またはMethods in Enzymology: Guide to Molecular Cloning Techniques、152巻、S. L. BergerおよびA. R. Kimmerl(編)、Academic Press Inc.、San Diego、USA(1987年)。Current Protocols in Molecular Biology (CPMB)(Fred M. Ausubelら編、John Wiley and Sons, Inc.)、Current Protocols in Protein Science (CPPS)(John E. Coliganら編、John Wiley and Sons, Inc.)、Current Protocols in Immunology (CPI)(John E. Coliganら編、John Wiley and Sons, Inc.),Current Protocols in Cell Biology (CPCB)(Juan S. Bonifacinoら編、John Wiley and Sons, Inc.)、Culture of Animal Cells: A Manual of Basic Technique 、R. Ian Freshney著、出版社:Wiley-Liss;第5版(2005年)、およびAnimal Cell Culture Methods(Methods in Cell Biology、57巻、Jennie P. MatherおよびDavid Barnes編、Academic Press、第1版、1998年)。   Standard procedures of the present disclosure are described below: for example, Maniatis et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, USA (1982); Sambrook et al., Molecular Cloning. A Laboratory Manual (2nd edition), Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, USA (1989); Davis et al., Basic Methods in Molecular Biology, Elsevier Science Publishing, Inc., New York, USA (1986). Or Methods in Enzymology: Guide to Molecular Cloning Techniques, Volume 152, SL Berger and AR Kimmerl (eds.), Academic Press Inc., San Diego, USA (1987). Current Protocols in Molecular Biology (CPMB) (edited by Fred M. Ausubel et al., John Wiley and Sons, Inc.), Current Protocols in Protein Science (CPPS) (edited by John E. Coligan et al., John Wiley and Sons, Inc.), Current Protocols in Immunology (CPI) (edited by John E. Coligan et al., John Wiley and Sons, Inc.), Current Protocols in Cell Biology (CPCB) (edited by Juan S. Bonifacino et al., John Wiley and Sons, Inc.), Culture of Animal Cells: A Manual of Basic Technique, by R. Ian Freshney, publisher: Wiley-Liss; 5th edition (2005), and Animal Cell Culture Methods (Methods in Cell Biology, vol. 57, Jennie P. Mather and David Barnes, Ed., Academic Press, First Edition, 1998).

(実施例1)
T細胞集団中の単一Tリンパ球のイムノタイピング
本明細書に記載されているイムノフェノタイピング法を、ヒトTリンパ球におけるCD4およびCD8のmRNAならびに表面タンパク質発現の両方を分析することにより検証した(図1)。通常、成熟T細胞は、CD4サブタイプまたはCD8サブタイプのいずれかであると予想される。CD4サブタイプは、CD4 mRNAおよびCD4タンパク質を共に発現するはずであるが、CD8 mRNAまたはCD8タンパク質のいずれかを発現するはずである。CD8サブタイプは、CD8 mRNAおよびCD8タンパク質を共に発現するはずであるが、CD4 mRNAまたはCD4タンパク質のいずれかを発現するはずである。
(Example 1)
Immunotyping of single T lymphocytes in T cell populations The immunophenotyping method described herein was validated by analyzing both CD4 and CD8 mRNA and surface protein expression in human T lymphocytes. (FIG. 1). Typically, mature T cells are expected to be of either the CD4 or CD8 subtype. The CD4 subtype should express both CD4 mRNA and protein, but should express either CD8 mRNA or protein. The CD8 subtype should express both CD8 mRNA and protein, but should express either CD4 mRNA or protein.

30,000個のT細胞を、CD4抗原ID配列を含むCD4特異的抗体−オリゴヌクレオチド、およびCD8抗原ID配列を含むCD8特異的抗体−オリゴヌクレオチドの両方と共にインキュベートした。また、T細胞のCD4、CD8、およびTCRのmRNA含有量を、単一細胞エマルジョン実験で分析した。T細胞受容体アルファ、T細胞受容体ベータ、CD4、およびCD8のmRNAを、cDNAへと逆転写し、液滴特異的バーコード配列を、ポリメラーゼ連鎖反応によりcDNAおよび抗体コンジュゲートオリゴヌクレオチドの両方に融合した。このDNAを、エマルジョンから抽出し、次世代シークエンシング法で分析した。   30,000 T cells were incubated with both a CD4 specific antibody-oligonucleotide containing the CD4 antigen ID sequence and a CD8 specific antibody-oligonucleotide containing the CD8 antigen ID sequence. T cell CD4, CD8, and TCR mRNA content were also analyzed in single cell emulsion experiments. T cell receptor alpha, T cell receptor beta, CD4 and CD8 mRNAs are reverse transcribed into cDNA and droplet specific barcode sequences fused to both cDNA and antibody conjugated oligonucleotides by polymerase chain reaction did. This DNA was extracted from the emulsion and analyzed by the next generation sequencing method.

ほとんど全ての液滴バーコード(単一細胞に関連付けられる)は、CD4特異的抗原IDまたはCD8特異的抗原IDのいずれかに関連付けられた。mRNAと表面タンパク質に基づく帰属との間に実質的な一致が見出された(図3)。   Almost all droplet barcodes (associated with a single cell) were associated with either a CD4-specific or a CD8-specific antigen ID. Substantial agreement was found between mRNA and assignment based on surface proteins (FIG. 3).

(実施例2)
免疫レパートリーの配列決定は、基礎免疫学、自己免疫、感染症、および腫瘍学において幅広い応用を有する。多くの研究では、循環血液中のBCRおよびTCR多様性が調査されているが、TILの免疫受容体に対する関心が高まっている。その機能は、がん成長または退縮に高度に関連しているが、その程度は様々であり、特徴付けされていないことが多い。TILのより良好な理解に向かって重要なことは、新しい腫瘍関連抗原の識別を可能にし得るため、TILのBCRおよびTCRの回収および機能的な特徴付けである。腫瘍抗原は、がんワクチンを開発するために、チェックポイント阻害剤の役割を理解するために、および固形腫瘍のキメラ抗原受容体T細胞(CAR−T)療法を進歩させるために、非常に必要とされている。しかしながら、免疫配列決定における数十年に及ぶ技術的進歩にも関わらず、全長のネイティブに対合したBCR(重鎖および軽鎖)およびTCR(アルファおよびベータ鎖)を、観察されるレパートリーを制限および偏向するin vitro培養または細胞ソーティングを行わずに、腫瘍等の不均質試料から回収した研究はない。初代未培養免疫細胞は、in vitro刺激細胞の100分の1未満の受容体RNAを含み得るため、技術的な困難性が非常に高い。複雑な不均質試料に由来するネイティブに対合したBCRおよびTCRの包括的な分析を可能にするため、多数の単一細胞を並列単離およびDNAバーコード付与するためのマイクロ流体エマルジョンに基づく方法を開発した。毎時最大100万個の細胞が、個々の約65ピコリットルエマルジョン液滴中で単離される。液滴内で細胞を溶解し、標的特異的プライマーを用いて標的mRNAを逆転写し、二段階DNAバーコード付与プロセスにより、分子特異的および液滴特異的バーコードをcDNAに付着する。その後の回収および次世代シークエンシングの後、この二重バーコード付与戦略は、配列読み取りを、それらの当初の分子および細胞の両方にクラスター化することを可能にする。これより、エラーおよび増幅バイアスの広範な矯正、mRNAおよび細胞の両レベルでのクローン計数、重鎖アイソタイプの決定、ならびに、重要なことには、BCRおよびTCRの全長のネイティブに対合したV(D)J配列を超ハイスループットで同時に回収することが可能になる。
(Example 2)
Sequencing of the immune repertoire has broad applications in basic immunology, autoimmunity, infectious diseases, and oncology. Many studies have investigated the circulating BCR and TCR diversity, but there has been increasing interest in TIL immunoreceptors. Its function is highly associated with cancer growth or regression, but to varying degrees and often uncharacterized. Important for a better understanding of TIL is the recovery and functional characterization of TIL BCRs and TCRs, as they may allow the identification of new tumor-associated antigens. Tumor antigens are critically needed to develop cancer vaccines, understand the role of checkpoint inhibitors, and advance chimeric antigen receptor T cell (CAR-T) therapy for solid tumors It has been. However, despite decades of technical advances in immunosequencing, full-length native paired BCRs (heavy and light chains) and TCRs (alpha and beta chains) limit the observed repertoire. No studies have been recovered from heterogeneous samples, such as tumors, without performing in vitro culture or cell sorting, and biasing. Primary uncultured immune cells are very technically difficult because they can contain less than one-hundredth of the receptor RNA of in vitro stimulated cells. Microfluidic emulsion-based method for parallel isolation and DNA barcoding of large numbers of single cells to enable comprehensive analysis of native paired BCRs and TCRs from complex heterogeneous samples Was developed. Up to one million cells / hour are isolated in individual approximately 65 picoliter emulsion droplets. The cells are lysed in the droplet, the target mRNA is reverse transcribed using target-specific primers, and a molecule-specific and droplet-specific barcode is attached to the cDNA by a two-step DNA barcoding process. After subsequent collection and next generation sequencing, this dual barcoding strategy allows sequence reads to be clustered into both their original molecules and cells. Thus, extensive correction of errors and amplification bias, clonal counting at both mRNA and cellular levels, determination of heavy chain isotype, and importantly, V ( D) It becomes possible to collect the J sequence simultaneously with ultra-high throughput.

腫瘍浸潤リンパ球(TIL)は、抗がん免疫応答に重要であるが、それらの存在量、表現型、および機能は予測不能であるため、研究は困難である。本発明者らは、細胞ソーティング、刺激、または培養を行う必要なく、TILを高深度で特徴付けるための方法を開発した。エマルジョンに基づく単一細胞バーコード付与法により、数百万個のインプット細胞中のリンパ球の中から、ネイティブに対合したB細胞およびT細胞受容体(BCRおよびTCR)配列が捕捉される。以前の手法とは対照的に、回収される可変領域は全長であり、さらなるmRNAおよびタンパク質標的が付随し得る。卵巣腺癌に由来する400,000個のソーティングされていない細胞を処理し、11,000個を超えるTILから対合したBCRおよびTCRを回収する前に、健常ヒト血液に由来する300万個のB細胞およびHIV患者に由来する350,000個のB細胞で本方法を検証した。本発明者らの結果は、任意の対合したBCRまたはTCRレパートリーの最も高深度のサンプリングであると共に、エマルジョン中での単一細胞の同時RNA配列決定およびタンパク質測定を最初に実証するものである。   Tumor infiltrating lymphocytes (TILs) are important for the anti-cancer immune response, but are difficult to study because their abundance, phenotype, and function are unpredictable. The present inventors have developed a method for characterizing TIL at a high depth without the need for cell sorting, stimulation, or culture. Emulsion-based single cell barcoding captures native paired B cell and T cell receptor (BCR and TCR) sequences from lymphocytes in millions of input cells. In contrast to previous approaches, the variable region recovered is full length and may be accompanied by additional mRNA and protein targets. Before processing 400,000 unsorted cells from ovarian adenocarcinomas and recovering paired BCRs and TCRs from more than 11,000 TILs, 3 million from healthy human blood The method was validated with B cells and 350,000 B cells from HIV patients. Our results are the deepest sampling of any paired BCR or TCR repertoire, and are the first to demonstrate simultaneous RNA sequencing and protein measurement of single cells in an emulsion. .

(実施例3)
健常血液試料からのB細胞Vペア対の大規模回収
最初に、本技術を開発し、対合能力およびスループットを、陰性ビーズ濃縮により健常ボランティアの末梢血から単離された300万個のB細胞でアセスメントした。エマルジョンを6つの別々の画分に分割し、それらを並列で処理し、配列決定前に再混合しなかった。エマルジョンを、1液滴当たり0.2細胞になるように装填した。これは、占有液滴の約90%が単一細胞を含有するというポアソン期待値をもたらし、エマルジョン液滴観察と一致していた(図5A)。エマルジョン破壊および追加のライブラリー処理ステップを行った後、Illumina MiSeqを用いて、ペアエンド325+300bp配列決定を実施した。配列決定データを処理するため、液滴および分子バーコードを共に使用して、元々の各mRNA分子からPCR複製読み取りを収集し、各mRNAについてコンセンサスを決定して、少なくとも2つの読み取りから組み立てられたmRNA配列のみを維持した。フォワードおよびリバース読み取りを繋ぎ合わせて、5’UTR、完全V(D)J配列、およびアイソタイプ決定に十分な定常領域を含む全長産物を生成した。IMGT High−VQuestおよび/またはIgBLASTを用いて、再配置された免疫グロブリン重鎖および軽鎖配列に注釈を付けた。
(Example 3)
Large-scale recovery initial B cell V H V L pairs pairs from healthy blood samples, to develop this technology, 3 million to the pairing capability and throughput were isolated from peripheral blood of healthy volunteers by negative bead concentration Of B cells. The emulsion was divided into six separate fractions, which were processed in parallel and not remixed before sequencing. The emulsion was loaded at 0.2 cells per drop. This resulted in a Poisson expectation that about 90% of the occupied droplets contained single cells, consistent with the emulsion droplet observation (FIG. 5A). After emulsion disruption and additional library processing steps, pair-end 325 + 300 bp sequencing was performed using Illumina MiSeq. To process the sequencing data, droplets and molecular barcodes were used together to collect PCR replication reads from each original mRNA molecule, determine consensus for each mRNA, and assembled from at least two reads. Only the mRNA sequence was maintained. The forward and reverse reads were spliced to produce a full-length product containing the 5'UTR, the complete V (D) J sequence, and a constant region sufficient for isotyping. The rearranged immunoglobulin heavy and light chain sequences were annotated using IMGT High-VQuest and / or IgBLAST.

得られたデータセットは、少なくとも1つの重鎖(V)および1つの軽鎖(V)mRNAと関連していた324,988個の液滴バーコードを含有し、重鎖クラスター分析で評価して229,869個の異なるVクローン系列が存在していた。この生セットは、複数細胞ならびに単一細胞液滴に由来するデータを含むため、非一致の重鎖または軽鎖V(D)J配列に関連した液滴バーコードをフィルタリングして取り除くことにより、単一細胞液滴に由来するデータを濃縮した(図5B)。このことを実施することが可能であるのは、典型的な免疫レパートリーの多様性が高いためであり、2つのランダム細胞に由来するVまたはV mRNAがマッチングすることは、ほとんど全くないだろう。得られた濃縮データセットは、259,368個のV液滴バーコードを含み、182,745個のVのクローン系列を含有していた。これは、現在までで最も高深度の対合した免疫レパートリーのサンプリングであることをほぼ間違いなく示す。クローン的に関連する細胞は、それらのV対合が一貫しているはずであるため、クローン拡大の発生を識別することにより、V対合の精度を直接的に評価した。1つよりも多くのエマルジョン画分で、クローン的に拡大した細胞であることが高い信頼性で観察された2,604個のVクローンが識別された。これらVクローンと対合したV配列は、画分間の一貫性が非常に高く、96.1%の対合精度を示した。これにより、259,368個のVペアのフィルタリングされたデータセット全体に高い信頼性が与えられた。交差画分VおよびV配列は、各画分にて異なる液滴および分子バーコードと関連することが常であり、したがってライブラリー交差汚染を示さなかった。一部のB細胞は複数の軽鎖を発現することが公知であるため、分析は、対合精度を過小評価する場合がある。259,368個のフィルタリングされたV液滴バーコードまたは「Vペア」の75.0%は、IgMおよび/またはIgDを含有していた(図5C)。これは、未感作ナイーブB細胞は典型的にはIgMIgD表現型であることを考慮すると、予想通り一緒に観察されることが多かった。より少ないがかなりの割合のIgA(18.3%)およびIgG(6.6%)Vペアも見出された。Vアイソタイプは全て、約3:2の比率でIgκまたはIgλのいずれかと対合した。182,745個のVクローン系列中のクローン拡大を2つの方法でアセスメントした:クローンに関連する液滴バーコードの数;およびエマルジョン画分にわたるそのクローンの観察。複数の液滴バーコードでクローンが見られることは、クローン拡大を反映する場合もあり、または複数バーコード液滴を反映する場合もある。初期λ=1であったこと、つまり液滴内へのバーコードの分散がポアソン分散であったことを考慮すると、液滴の約37%で複数バーコード液滴が予想された。しかしながら、>8つの液滴バーコードにより表わされるクローンは全て、間違いなく拡大性である可能性が高い(単一液滴中のポアソン確率は、<10−6)。全体でクローンの6.0%が1つよりも多くの画分で見られたが、8つよりも多くの液滴バーコードで見られたクローン(全体で0.7%)の場合、それらの99%は、1つよりも多くの画分で見られた。100個の最も高頻度のクローン(各々30〜137個の液滴バーコード、図5D)は全て、6つの画分の少なくとも5つで見られた。したがって、バーコード計数および独立した画分分析を組み合わせると、非増殖クローンの厖大なバックグラウンドの中から、希少な拡大系列を検出することが可能になる。しかしながら、最も多量の拡大したクローンでさえ、1000個に1個未満の細胞にしか存在していなかったことは注目すべきことであり、ヒト末梢免疫レパートリーの多様性が非常に高いことを例示している。 The resulting data set contains 324,988 droplet barcodes that were associated with at least one heavy ( VH ) and one light ( VL ) mRNA and was evaluated by heavy chain cluster analysis. There were 229,869 different VH clone lines. Since this raw set contains data from multiple cells as well as single cell droplets, by filtering out droplet barcodes associated with non-matching heavy or light chain V (D) J sequences, The data from single cell droplets was enriched (FIG. 5B). It is possible to do this due to the high diversity of the typical immune repertoire, with little or no matching of VH or VL mRNA from two random cells. Would. The resulting concentrated data set comprises 259,368 pieces of V H V L droplet barcode contained clone sequence of 182,745 pieces of V H. This arguably indicates that this is the deepest paired immune repertoire sampling to date. Clonally related cells, because their V H V L pairing is should be consistent, by identifying the occurrence of clonal expansion was directly assessed the accuracy of the V H V L pairing . In more than one emulsion fraction, 2,604 VH clones that were reliably observed to be clonally expanded cells were identified. The VL sequences paired with these VH clones showed very high fractionation consistency and 96.1% pairing accuracy. Thus, it is given a high reliability to the whole filtered data set of 259,368 pieces of V H V L pair. The cross-fraction VH and VL sequences were always associated with a different droplet and molecular barcode in each fraction and therefore did not show library cross-contamination. As some B cells are known to express multiple light chains, analysis may underestimate pairing accuracy. 259,368 pieces of filtered V H V L droplet barcode or 75.0% of the "V H V L pair" contained the IgM and / or IgD (Figure 5C). This was often observed together as expected, given that naive naive B cells are typically of the IgM + IgD + phenotype. Less was also found a significant proportion of IgA (18.3%) and IgG (6.6%) V H V L pair. All VH isotypes paired with either Igκ or Igλ in a ratio of about 3: 2. Clonal expansion in the 182,745 VH clone series was assessed in two ways: the number of droplet barcodes associated with the clone; and the observation of that clone over the emulsion fraction. The appearance of a clone in multiple droplet barcodes may reflect clonal expansion or may reflect multiple barcode droplets. Taking into account that the initial λ = 1, that is, the dispersion of the barcode into the droplet was Poisson dispersion, multiple barcode droplets were expected in about 37% of the droplets. However, all clones represented by> 8 droplet barcodes are likely to be scalable (Poisson probability in a single droplet is <10-6). In total, 6.0% of the clones were found in more than one fraction, while those with more than 8 droplet barcodes (0.7% overall) 99% were found in more than one fraction. All 100 most frequent clones (30-137 droplet barcodes each, FIG. 5D) were found in at least 5 of the 6 fractions. Thus, the combination of barcode counting and independent fraction analysis allows the detection of rare expanded sequences from the vast background of non-expanding clones. However, it is noteworthy that even the largest abundant clones were present in less than one in 1,000 cells, illustrating the very high diversity of the human peripheral immune repertoire. ing.

発現レベルの推定としての、ペア内の各VおよびV鎖の捕捉mRNAの数(図5E)。概して、1液滴バーコード当たり10個未満の重鎖(平均2.0)および軽鎖(平均4.0)mRNAが捕捉され、1細胞当たり、数ダース〜数百個の捕捉重鎖および軽鎖mRNAを有する液滴バーコードの小集団が、ほとんど排他的にIgGおよびIgA発現細胞から観察された。興味深いことには、ペア内のVおよびV突然変異の程度は、各アイソタイプ(例えば、IgGの場合は、V対V)内、およびアイソタイプ間(例えば、IgG対IgM)の両方で、強い相関性を示した(図2F)。さらに、IgGおよびIgA対はほとんど全てが、VおよびV鎖の両方にかなりの突然変異を示したが、IgMおよびIgDペアはほとんどが、VまたはV突然変異をほとんど示さなかった。こうした結果は、B細胞活性化の機序と一致し、IgMおよびIgDからIgGまたはIgAへのクラススイッチ、免疫グロブリン発現の増加、ならびに細胞の重鎖および軽鎖遺伝子座の両方に影響を及ぼす体細胞超変異に至る。高度に突然変異を起こしたV鎖は、高度に突然変異を起こしたV鎖と対合する傾向があるというこの観察に加えて、本方法は、休止ヒトB細胞レパートリーに由来する多数の全長のネイティブに対合したBCRを生成することが可能である。 Number of captured mRNA of each VH and VL chain within the pair as an estimate of the expression level (FIG. 5E). In general, less than 10 heavy chain (average 2.0) and light chain (average 4.0) mRNA is captured per droplet barcode, with a few dozen to hundreds of captured heavy and light chains per cell. A subpopulation of droplet barcodes with strand mRNA was observed almost exclusively from IgG and IgA expressing cells. Interestingly, the degree of VH and VL mutations within a pair was determined both within each isotype (eg, VH vs. VL for IgG) and between isotypes (eg, IgG vs. IgM). Showed a strong correlation (FIG. 2F). In addition, almost all IgG and IgA pairs showed significant mutations in both VH and VL chains, whereas most IgM and IgD pairs showed few VH or VL mutations. These results are consistent with a mechanism of B cell activation, a class switch from IgM and IgD to IgG or IgA, an increase in immunoglobulin expression, and a system that affects both the heavy and light chain loci of the cell. It leads to cell hypermutation. V H chains caused a highly mutation, in addition to the observation that tend to pair with V L chains which caused highly mutated, the method, many derived from resting human B cell repertoire It is possible to generate full length natively matched BCRs.

(実施例4)
HIV長期非進行者からの公既知の低頻度V対ペアの回収。
アッセイの対合感度および正確性のさらなる検証として、いくつかの希少な(10,000個の細胞中、<1個の細胞)ネイティブV対合が既に既知である試料を処理した。HIV長期非進行患者から末梢B細胞を得た。この患者のメモリB細胞は、HIV中和活性を示す抗体が近年詳細に探索されている。350,000個のB細胞を処理して、合計38,620個のフィルタリングされたVペアを生成した。興味深いことには、この個体は、以前の健常試料(図3A)または典型的な健常末梢B細胞レパートリーよりも高い割合のIgGを示した。このデータセットに由来するV配列を、PGT121を含む、この個体に由来する全ての報告されている広域中和抗体(bNAb)と比較し、8つの類似または同一のV配列を見出した。これは、bNAbのこのファミリーが循環B細胞の0.03%未満であることを示す。重要なことには、これら重鎖と対合した全ての軽鎖は、予想される同様に希少のbNAb系列のものであり、以前に報告されているように、同じIgλ−V3−21/J3再配置および特徴的な3コドン挿入を示し、本発明者らの方法の正確性および感度が高いことが支持された。さらに、この個体に由来する、全ての既知の新らたに生成されたPGT121様Vペアの系統樹(図3B)では、VおよびVツリーは、鏡像様位置を占める対合したVおよびV配列と非常に類似したトポロジーを示しており、これは、系統発生史が共通していることを反映している可能性が高い。ここで発見されたバリアントペアは、このルールに良好に当てはまる。興味深いことには、2つの発表されている抗体PGT122およびPGT123は、例外であると考えられ、これら2つの対合を支持するものは見出されなかったが、その代わりに、PGT122V:PGT123V様のおよびPGT123V:PGT122V様のペアが見出された。これは、元々の報告書では確認されていない対合を示している。8つの新規なPGT様Vペアの完全なV(D)J領域をコードするDNAを合成し、抗体を完全IgGとして発現させ、複数のHIV擬似系統を中和する能力を試験した(図6C)。抗体は良好に発現され、全てがウイルスに対する強力な中和活性を示し、関連する生物学的試料からネイティブに対合した機能性抗体バリアントを迅速に生成する本発明者らの手法の有用性が実証された。
(Example 4)
Recovery of known low frequency VH VL pair pairs from HIV long-term non-progressors.
As a further validation of the pairing sensitivity and accuracy of the assay, some rare (<1 cell out of 10,000 cells) samples in which the native VH VL pairing was already known were processed. Peripheral B cells were obtained from HIV non-progressive patients. In recent years, antibodies showing HIV neutralizing activity have been searched for in detail in memory B cells of this patient. Treated 350,000 B cells, to produce a total of 38,620 pieces of the filtered V H V L pair. Interestingly, this individual showed a higher percentage of IgG than previous healthy samples (FIG. 3A) or a typical healthy peripheral B cell repertoire. VH sequences from this dataset were compared to all reported broadly neutralizing antibodies (bNAbs) from this individual, including PGT121, and eight similar or identical VH sequences were found. This indicates that this family of bNAbs is less than 0.03% of circulating B cells. Importantly, all the light chains paired with these heavy chains are of the expected similarly rare bNAb series and, as reported previously, have the same Igλ-V3-21 / J3 The rearrangement and characteristic three-codon insertion demonstrated the high accuracy and sensitivity of our method. Furthermore, in the phylogenetic tree of all known newly generated PGT121-like V H V L pairs from this individual (FIG. 3B), the V H and V L trees show the pairing occupying mirror image-like positions. Shows very similar topologies to the identified VH and VL sequences, which likely reflects a common phylogenetic history. The variant pairs found here fit this rule well. Interestingly, the two published antibodies PGT122 and PGT123 were considered an exception, and none were found to support these two pairs, but instead, PGT122V H : PGT123V L And PGT123V H : PGT122V L- like pairs were found. This represents a match not confirmed in the original report. Eight to synthesize an entire V (D) DNA encoding the J region of the novel PGT like V H V L pair, to express antibodies as a complete IgG, were tested for their ability to neutralize multiple HIV quasi strains ( (FIG. 6C). Antibodies are well expressed, all exhibit potent neutralizing activity against the virus, and the usefulness of our approach to rapidly generate natively paired functional antibody variants from relevant biological samples. Proven.

(実施例5)
腫瘍浸潤リンパ球に由来するB細胞およびT細胞受容体対ペア
対合した受容体をハイスループットで回収するためにエマルジョンバーコード付与が検証されたことを受けて、免疫受容体を、腫瘍から直接回収した。プロテアーゼで分離された切除卵巣腺癌試料を得、400,000個のソーティングされていない細胞をエマルジョンに入れた。別々の等量の試料をCD3/CD19染色することにより、かなりの数の浸潤性B(約5%)およびT細胞(約20%)が物質中に存在することが示唆された。エマルジョン中の単一細胞分散系は、いくつかの限定的な塊が視認されたとはいえ、精製細胞と類似しており、試料の細胞タイプが不均質であったことを考慮すると予想通りに液滴内の細胞サイズおよび形状に広範なばらつきがあった(図7A)。
(Example 5)
B-cell and T-cell receptor pairs from tumor-infiltrating lymphocytes paired In response to the validation of emulsion barcoding for high-throughput recovery of paired receptors, immunoreceptors could be transferred directly from tumors. Collected. A resected ovarian adenocarcinoma sample separated with protease was obtained and 400,000 unsorted cells were placed in the emulsion. CD3 / CD19 staining of separate equal amounts of the sample indicated that a significant number of invasive B (about 5%) and T cells (about 20%) were present in the material. The single cell dispersion in the emulsion was similar to purified cells, although some limited clumps were visible, and as expected, given the heterogeneous cell type of the sample. There was wide variation in cell size and shape within the drops (FIG. 7A).

T細胞受容体アルファおよびベータ鎖の定常領域を共に標的とするプライマーを、以前に使用されたBCRプライマーと共に使用し、配列決定およびストリンジェントなフィルタリング後に、BCRまたはTCR産物にリンクする数千個の液滴バーコードを回収した。単一細胞精度をアセスメントするため、液滴バーコード内の4つの標的遺伝子座(V、V、Vα、Vβ)のあらゆる考え得る組合せを計数した(図7B)。1つよりも多くの標的鎖を有する液滴バーコードの大部分(97.9%)は、生物学的に予想されるBCR V またはTCR VαVβの対合を含有し、混合BCR−TCR組合せは2.1%しか含有されていなかった。産物のバーコード付与は、標的鎖に関して偏りがないため、この結果は、得られた6,056個のBCR Vおよび5,217個のTCR VαVβペアの信頼性を高度化することが可能である。BCRでは、他のアイソタイプと比較して、IgG(>80%)が著しく優勢であったが(図7C)、全てが存在した(IgE<0.05%のみ)ことが示された。カッパおよびラムダ軽鎖は、末梢血データセットと同様の比率で存在した。 Primers targeting both the constant regions of the T-cell receptor alpha and beta chains were used with previously used BCR primers, and after sequencing and stringent filtering, thousands of thousands were linked to the BCR or TCR product. The droplet barcode was collected. To assess single-cell accuracy, all possible combinations of the four target loci ( VH , VL , Vα, Vβ) in the droplet barcode were counted (FIG. 7B). Than one majority (97.9%) also drop bar code with many target strand contains pairing of BCR V H + V L or TCR V.alpha + V? Is biologically expected The mixed BCR-TCR combination contained only 2.1%. Since the barcode assignment of the products is unbiased with respect to the target strand, this result may enhance the reliability of the obtained 6,056 BCR VH V L and 5,217 TCR VαVβ pairs. It is possible. BCR showed that IgG (> 80%) was significantly predominant compared to the other isotypes (FIG. 7C), but all were present (IgE <0.05% only). Kappa and lambda light chains were present at similar ratios in the peripheral blood dataset.

末梢血と同様に、BCRアイソタイプとVおよびV鎖の両方の突然変異レベルとの間に相関性が観察され、IgGおよびIgAペアは、IgDおよびIgMよりも大きなVおよびV突然変異、ならびに各アイソタイプ内でのVおよびV間の突然変異の一般的相関性を示した(図7D)。興味深いことには、IgD、IgM、およびIgAペアは、腫瘍と末梢血データセットとの間で非常に類似した突然変異分布を示した(図5F)。また、腫瘍IgG画分は、末梢血では観察されなかった、ほとんど突然変異していないかまたは全く突然変異してない配列をかなりの割合で含有していた。TCRの場合、およびIgDを含有するBCRの場合、1液滴バーコード当たり、末梢血のBCR結果と同様の数の捕捉mRNAが観察された(図7E、ほとんどが1液滴バーコード当たり<10)。極めて対照的だが、腫瘍由来のIgM、IgA、およびIgGペアは、10〜100倍の平均発現レベル増加を示し、液滴バーコードの多くには数百または数千個の標的mRNAが捕捉された。その後、捕捉TIL−TCRおよびBCRレパートリーの多様性をアセスメントした(図7F)。5,217個の合計TCRペアの中で、2,423個の異なるTCRベータクローンが観察された。7つのクローンが、>1%の頻度で存在し、上位クローンは、全ての液滴バーコードの16.9%に相当した。6,056個の合計BCRペア中で、1,518個の異なる重鎖クローンが観察され、15個のクローンが>1%の頻度であったが、>5%の頻度のものはなかった。これは、多様性が、健常末梢BCRレパートリーよりも実質的により制限されていることを表わしているが(0.06%を超える頻度で存在するクローンはなかった)、クラス転換し、突然変異を起こし、高度に発現されたクローンが、腫瘍試料中に非常に多く存在することは、TILを特徴付けるためには、高深度で高感度のサンプリング手法が必要であることを示す。本方法は、規定されたTIL集団を事前にソーティングまたは外因的活性化する必要なく、BおよびT細胞の両方から同時に、多数のTIL免疫受容体ペアを迅速に回収することを可能にする。 Similar to peripheral blood, a correlation was observed between BCR isotypes and mutation levels of both VH and VL chains, with IgG and IgA pairs showing larger VH and VL mutations than IgD and IgM. And the general correlation of mutations between VH and VL within each isotype (Figure 7D). Interestingly, the IgD, IgM, and IgA pairs showed a very similar mutation distribution between the tumor and the peripheral blood dataset (FIG. 5F). Also, the tumor IgG fraction contained a significant proportion of sequences that were not mutated or were not mutated, which were not observed in peripheral blood. In the case of TCR and BCR containing IgD, a similar number of captured mRNA was observed per drop barcode as in peripheral blood BCR results (FIG. 7E, mostly <10 per drop barcode). ). In sharp contrast, tumor-derived IgM, IgA, and IgG pairs showed a 10- to 100-fold increase in average expression levels, with hundreds or thousands of target mRNAs captured in many of the droplet barcodes . Subsequently, the diversity of the captured TIL-TCR and BCR repertoires was assessed (FIG. 7F). Of the 5,217 total TCR pairs, 2,423 different TCR beta clones were observed. Seven clones were present with a frequency of> 1%, with the top clone representing 16.9% of all droplet barcodes. Of the 6,056 total BCR pairs, 1,518 different heavy chain clones were observed, with 15 clones> 1% frequency but none> 5%. This indicates that diversity is substantially more restricted than the healthy peripheral BCR repertoire (no clones were present at more than 0.06% frequency), but did switch classes and mutated mutations. The abundance and abundance of highly expressed clones in tumor samples indicates that a deep and sensitive sampling procedure is needed to characterize TIL. The method allows for the rapid recovery of multiple TIL immunoreceptor pairs simultaneously from both B and T cells without the need to pre-sort or exogenously activate a defined TIL population.

(実施例6)
追加の目的の表現型マーカーの捕捉
液滴バーコード付与による受容体鎖の対合は、潜在的に、免疫受容体の他に追加の標的の捕捉を可能にする。この可能性を調査するため、CD4およびCD8集団に入る健常T細胞を、磁気ビーズ濃縮により分離し、各タイプの20,000個の細胞を別々のエマルジョンに入れ、TCRアルファおよびベータ鎖を標的とするプライマーならびにCD4およびCD8のmRNAを用いて実験を行った。配列決定後、CD4単離細胞に由来するTCR VαおよびVβ(「TCRペア」)を含有する3,861個の液滴バーコードの47.0%は、CD4 mRNAに関連していたが、CD8 mRNAに関連したものは0.3%に過ぎなかった。反対に、CD8単離細胞に由来する2,235個のTCRペアの50.6%が、CD8 mRNAにリンクしていたが、CD4 mRNAにリンクしていたものは0.6%に過ぎなかった。これは、以前の報告と同様に、細胞表現型を決定するためのmRNAに基づく手法は、高特異性だが、感度に制限があることを示す。対照的に、細胞表面受容体等のタンパク質は、通常、それらのコードmRNAよりも非常に大きな数(1細胞当たり1,000〜100,000個)で存在し、検出がより容易である可能性が高いだけでなく、より直接的に細胞表現型と関連する可能性が高い。各細胞での標的タンパク質レベルを測定するため、特注オリゴヌクレオチドDNA標識を、抗ヒトCD4およびCD8抗体にコンジュゲートし、標識抗体を、30,000個の細胞をエマルジョンに入力する前に、CD4およびCD8 T細胞の未分離混合物と共にインキュベートした(図8A)。DNA標識は、抗体特異的配列タグだけでなく、分子バーコード、および増幅された液滴バーコードに相補的な配列を担持し、mRNAでの実施と同様に、エマルジョン液滴バーコード付与、および分子計数を可能にする。DNA標識、ならびにTCR、CD4、およびCD8 mRNAを、同時に標的とした。配列決定およびフィルタリング後、3,682個の液滴バーコードを、高い信頼性でTCR VαVβペアであると識別した。以前の実験と一致して、TCRペアのおよそ半分(52%)を、mRNAに基づいてCD4またはCD8ステータスに帰属させることができた(図8B)。しかしながら、液滴バーコードの95%超は、タンパク質ステータスに基づいてCD4またはCD8に帰属させることができ、1液滴当たりの平均分子計数は、CD4/8タンパク質(平均20.5)が、CD4/8 mRNA(平均1.0)よりもかなり高かった。mRNAおよびタンパク質決定が両方とも合致していたことを考慮すると、mRNAとタンパク質シグナルとの間の合致率は高く(図8C)、液滴の96.0%だった。一部の希少な例では、CD4およびCD8タンパク質の両方が検出された。これは、液滴が、2つまたはそれよりも多くの細胞を含有していた結果であると考えられた。エマルジョンバーコード付与により、単一細胞免疫受容体を、目的のmRNAおよびタンパク質マーカーと、全てハイスループットで直接的に関連付けることが初めて可能になった。抗PD−1および抗CTLA−4等の拡大された免疫腫瘍学的関連マーカーセットを用いて、この手法をTILに応用することは、保証されている。
(Example 6)
Capture of additional phenotypic markers of interest Receptor chain pairing by droplet barcoding potentially allows capture of additional targets in addition to immunoreceptors. To explore this possibility, healthy T cells entering the CD4 + and CD8 + populations were separated by magnetic bead enrichment, 20,000 cells of each type were placed in separate emulsions, and TCR alpha and beta chains were added. Experiments were performed with targeted primers and CD4 and CD8 mRNA. After sequencing, 47.0% of the 3,861 droplet barcodes containing TCR Vα and Vβ (“TCR pairs”) from CD4 + isolated cells were associated with CD4 mRNA, Only 0.3% was associated with CD8 mRNA. In contrast, 50.6% of the 2,235 TCR pairs from CD8 + isolated cells were linked to CD8 mRNA, but only 0.6% were linked to CD4 mRNA. Was. This indicates, as in previous reports, that the mRNA-based approach to determine cell phenotype is highly specific but has limited sensitivity. In contrast, proteins, such as cell surface receptors, are typically present in much larger numbers (1,000-100,000 per cell) than their encoded mRNA, and may be easier to detect. Is likely to be more directly associated with the cellular phenotype. To measure target protein levels in each cell, a custom oligonucleotide DNA label is conjugated to anti-human CD4 and CD8 antibodies, and the labeled antibody is converted to CD4 + prior to entering 30,000 cells into the emulsion. And with an unseparated mixture of CD8 + T cells (FIG. 8A). DNA labels carry not only antibody-specific sequence tags, but also molecular barcodes, and sequences complementary to the amplified droplet barcodes, as well as mRNA implementations, emulsion droplet barcodes, and Enables molecule counting. DNA labeling, and TCR, CD4, and CD8 mRNA were simultaneously targeted. After sequencing and filtering, 3,682 droplet barcodes were reliably identified as TCR VαVβ pairs. Consistent with previous experiments, approximately half (52%) of the TCR pairs could be assigned to CD4 or CD8 status based on mRNA (FIG. 8B). However, more than 95% of droplet barcodes can be assigned to CD4 or CD8 based on protein status, and the average molecular count per droplet is that CD4 / 8 protein (20.5 average) / 8 mRNA (average 1.0). Considering that both mRNA and protein determinations were consistent, the match between the mRNA and protein signals was high (FIG. 8C), 96.0% of the droplets. In some rare cases, both CD4 and CD8 proteins were detected. This was thought to be the result of the droplet containing two or more cells. Emulsion barcoding has enabled, for the first time, direct association of single-cell immune receptors with mRNA and protein markers of interest, all at high throughput. The use of this approach to TIL with an expanded set of immuno-oncologically relevant markers, such as anti-PD-1 and anti-CTLA-4, is warranted.

(実施例7)
ヒト試料
健常レパートリー検証用の血液試料を、Personal Genome Projectの承認に基づいて収集した。HIV bNAb実験用のPBMCを、IAVIプロトコールGコホートのHIV−1感染ドナーであるドナー17から得た。ヒトHIV試料は全て、ルワンダ共和国国立倫理委員会、エモリー大学内治験審査委員会、ザンビア大学研究倫理委員会、チャリングクロス研究倫理委員会、UVRI科学および倫理委員会、ニューサウスウェールズ大学研究倫理委員会、聖ビンセント病院および東シドニー地区ヘルスサービス、ケニヤッタ国立病院倫理調査委員会、ケープタウン大学倫理委員会、国際施設内治験審査委員会、マヒドン大学倫理委員会、ウォルターリード陸軍研究所(WRAIR)施設内治験審査委員会、およびコートジボアール委員会「National d’Ethique des Sciences de la Vie et de la Sante」(CNESVS)により承認された臨床試験プロトコールに基づいて書面によるインフォームドコンセントを得たうえで収集した。凍結保存され、解離され、切除された、単一ドナーに由来する卵巣腺癌を、IRB承認プロトコールに基づいて、書面によるインフォームドコンセントを得たうえで、Conversant Biologicsから得た。
(Example 7)
Human Samples Blood samples for healthy repertoire validation were collected based on Personal Genome Project approval. PBMC for HIV bNAb experiments were obtained from donor 17, an HIV-1 infected donor in the IAVI protocol G cohort. All human HIV samples are from the National Ethics Committee of the Republic of Rwanda, the Institutional Review Board at Emory University, the Research Ethics Committee of the University of Zambia, the Charing Cross Research Ethics Committee, the UVRI Science and Ethics Committee, the University of New South Wales Research Ethics Committee St. Vincent and East Sydney Area Health Services, Kenyatta National Hospital Ethics Committee, Cape Town University Ethics Committee, Institutional Review Board, Mahidol University Ethics Committee, Walter Reed Army Research Institute (WRAIR) Facility Written informed consent based on a clinical trial protocol approved by the Institutional Review Board and the C コ ー ト te d'Ivoire Committee "National d'Ethique des Sciences de la Vie et de la Santa" (CNESVS) Obtained was collected upon. Cryopreserved, dissociated, excised ovarian adenocarcinoma from a single donor was obtained from Convertant Biologics with written informed consent based on an IRB approved protocol.

(実施例8)
細胞調製
300万個の健常B細胞に関する研究では、ヘパリンナトリウム(BD)を有するVacutainer CPT細胞調製チューブに50mLの血液を採取し、1800×gで20分間遠心分離し、細胞調製緩衝液(2%ウシ胎仔血清および2mM EDTAで補填された1×PBS)で2回洗浄し、200×gのスピンを使用して血小板を除去し、得られたPBMCを、RPMI−1640培地(Life Technologies)+20%ウシ胎仔血清+10%DMSOに、必要になるまで−80℃で凍結保存した。エマルジョン生成の前に、PBMCを解凍し、細胞調製緩衝液で2回洗浄し、計数した。ネガティブ選択に基づくヒトB細胞濃縮キット(Stem Cell Technologies)を製造業者の説明書に従って使用して、B細胞を単離した。20μm細胞ストレーナーに細胞を通し、細胞調製緩衝液で6.2×10細胞/mL(300万個のB細胞での実験)または3.1×10細胞/mL(PGTドナーおよび卵巣腫瘍での実験)に希釈した。
(Example 8)
Cell Preparation In a study on 3 million healthy B cells, 50 mL of blood was collected into Vacutainer CPT cell preparation tubes with sodium heparin (BD), centrifuged at 1800 × g for 20 minutes, and the cell preparation buffer (2% Washed twice with fetal bovine serum and 1 × PBS supplemented with 2 mM EDTA), removed platelets using 200 × g spin, and obtained PBMCs in RPMI-1640 medium (Life Technologies) + 20% They were stored frozen at -80 ° C in fetal calf serum + 10% DMSO until needed. Prior to emulsion formation, PBMC were thawed, washed twice with cell preparation buffer, and counted. B cells were isolated using a negative selection based human B cell enrichment kit (Stem Cell Technologies) according to the manufacturer's instructions. Pass the cells through a 20 μm cell strainer and use cell preparation buffer at 6.2 × 10 6 cells / mL (experiment with 3 million B cells) or 3.1 × 10 6 cells / mL (with PGT donor and ovarian tumors). Experiment).

(実施例9)
エマルジョン内での免疫受容体バーコード付与
エマルジョン生成プラットフォームは、親フッ素性にコーティングされた石英Dolomite小型2試薬チップ内への、2つの水相および1つの親フッ素性油連続相のコンピュータ制御流動が可能になるように、単一の空気圧縮機により駆動され、各々がMitos流速センサを有する3つのMitos Pポンプ(Dolomite Microfluidics)を備えていた。1つの水性インプットチャネルは、所望の1液滴当たりの細胞占有レベルをもたらすように、必要とされる密度の細胞を含有し、第2の水性のチャネルは、AbPair(商標)反応緩衝液およびオリゴヌクレオチド(www.abvitro.com/catalog AV2070−1SおよびAV2080−1S)、5単位/μLのMuMLVに基づく逆転写酵素(Thermo Scientific)、および0.1単位/μLのHerculase II PCRポリメラーゼを含む溶解および反応混合物を含有していた。100μLのHamilton Microliterシリンジを使用して、100μL内部径PEEKチューブ試料ループに、各々約100μLのLRミックスを2回のインジェクションで負荷した。100μLのHamilton Gastightシリンジを使用して、約100μLの0.2mm内部径FEPチューブループに、約110μLの細胞懸濁液を負荷した。エマルジョンは、チップの2つの油チャネルから油を同時に流動させた2試薬チップに、水相を同一の流速で集中流噴射することにより形成した。チップ出口チャネルを出るエマルジョンを、冷却ブロックに配置した0.2mLのPCRストリップチューブ(Eppendorf)内に滴下させ、その後、過剰な油を、ピペットでチューブの底部から取り除き、40μLのオーバーレイ溶液(25mM Na−EDTA、pH8.0)を添加し、チューブを、転写タグ化反応のために標準的サーモサイクラーに移した。45分間の逆転写(RT)ステップ中、標的特異的RTプライマーを用いて、ランダム化分子バーコードを含有するユニバーサルアダプター配列の鋳型スイッチに基づく付加により、RNAを42℃で逆転写した。RT後、エマルジョンを、40サイクルの熱サイクル(各サイクル:82℃で10秒間、65℃で25秒間)にかけて、液滴バーコード鋳型のPCR増幅を実施し、それを、初期溶解および反応混合物中で30,000cp/μLに希釈し、15,000cp/μLまたは約65pl液滴当たり約1個の最終混合物中での濃度を生成した。液滴バーコードの一方の末端は、Illumina読み取り2(「P7」)プライマー部位を含み、他方の末端は、ユニバーサルアダプターオリゴヌクレオチドの共通配列とマッチングする。したがって、PCR中、鋳型スイッチしたcDNAは、増幅された液滴バーコード鎖にアニーリングし、オーバーラップ伸長によりスプライスされて、標的、分子バーコード、および液滴バーコード配列を含有する全長産物を産生することができる。
(Example 9)
Emulsion Receptor Barcoding in Emulsion The emulsion generation platform provides a computer controlled flow of two aqueous phases and one continuous fluorophilic oil phase into a fluorophilic coated quartz Dolomite mini 2 reagent chip. To enable, there were three Mitos P pumps (Dolomite Microfluidics), each driven by a single air compressor, with a Mitos flow sensor. One aqueous input channel contains the required density of cells to provide the desired level of cell occupancy per droplet, and the second aqueous channel contains the AbPair ™ reaction buffer and oligo. Lysis and nucleotides containing nucleotides (www.abvitro.com/catalog AV2070-1S and AV2080-1S), 5 units / μL MuMLV-based reverse transcriptase (Thermo Scientific), and 0.1 units / μL Herculase II PCR polymerase. It contained the reaction mixture. Using a 100 μL Hamilton Microliter syringe, 100 μL internal diameter PEEK tube sample loops were loaded with approximately 100 μL of each LR mix in two injections. About 100 μL of a 0.2 mm internal diameter FEP tube loop was loaded with about 110 μL of the cell suspension using a 100 μL Hamilton Gastlight syringe. Emulsions were formed by intensive stream injection of the aqueous phase at the same flow rate onto two reagent chips with oil flowing simultaneously from the two oil channels of the chips. The emulsion exiting the chip outlet channel was dropped into a 0.2 mL PCR strip tube (Eppendorf) placed in a cooling block, after which excess oil was removed from the bottom of the tube with a pipette and 40 μL of overlay solution (25 mM Na -EDTA, pH 8.0) was added and the tubes were transferred to a standard thermocycler for the transcription tagging reaction. During a 45 minute reverse transcription (RT) step, RNA was reverse transcribed at 42 ° C. by template-switch based addition of a universal adapter sequence containing a randomized molecular barcode using target-specific RT primers. After RT, the emulsion was subjected to 40 thermal cycles (each cycle: 10 seconds at 82 ° C., 25 seconds at 65 ° C.) to perform PCR amplification of the droplet barcode template, which was performed in the initial lysis and reaction mixture. At 30,000 cp / μL, producing a concentration of 15,000 cp / μL or about 1 final mixture per about 65 pl droplet. One end of the droplet barcode contains an Illumina read 2 ("P7") primer site and the other end matches the consensus sequence of the universal adapter oligonucleotide. Thus, during PCR, the template-switched cDNA anneals to the amplified droplet barcode strand and is spliced by overlap extension to produce a full-length product containing the target, molecular barcode, and droplet barcode sequences. can do.

(実施例10)
エマルジョン破壊、クリーンアップ、下流PCR、プール化、および配列決定
熱サイクル後、オーバーレイ溶液を、ピペットで取り除き、40μLエマルジョン破壊溶液(1:1 FC−40:パーフルオロオクタノール)を、15μL溶解物クリアリング溶液(12.5μL Qiagenプロテアーゼ、2.5μLの0.5M Na−EDTA、pH8.0)と共に添加した。10回反転させてエマルジョンを破壊した後、混合物を50℃で15分間、および95℃で3分間インキュベートして、プロテアーゼを不活化した。15,000×gで1分間遠心分離して水相を単離した後、回収した物質を徹底的に精製して、オリゴヌクレオチド、試薬、および過剰な液滴バーコードPCR産物を除去した。全長産物は、RTプライマーの5’ビオチン化によりビオチンを含有するため、ストレプトアビジンビーズをクリーンアップすることにより、それらは、過剰な液滴バーコードPCR産物から効率的に分離することができ、したがって、オーバーラップ伸長法に共通の問題である下流PCR組換えアーティファクトが最小限に抑えられる。まず、製造業者の説明書を使用して1:1比のAMPure XPビーズ(Agencourt)を使用し、その後、この場合も製造業者の説明書を使用してストレプトアビジンビーズ(New England Biolabs)を使用してクリーンアップし、その後、95℃の脱イオン水で溶出させ、その後1:1比のAMPure XPビーズで第2のクリーンアップを行うことにより、産物を精製した。その後、産物を、標的濃縮PCRに入れ、BまたはT細胞受容体標的の定常領域に特異的なプライマーを、液滴バーコード配列のユニバーサル末端に特異的なプライマーと共に使用した。このリバースプライマーは、製造業者の説明書に従ってMiSeq機器でマルチプレックス配列決定するための6塩基インデックスバーコードも含んでいた。したがって、このステップでは、全長液滴バーコード化標的配列のみが増幅される。まず、反応開始時に2分間の98℃ポリメラーゼ活性化ステップを含む製造業者の推奨条件下で、Q5ホットスタートポリメラーゼ(New England Biolabs)を使用して、全ての標的を、98℃で10秒間;64℃で20秒間;72℃で15秒間の7サイクルで一緒に増幅した。この後、1.5:1のビーズ:PCR比でAMPure XPクリーンアップを行った。その後、同じ熱サイクル条件を以前と同様に使用して、各鎖(V、V、Vα、Vβ)を別々に標的とする第2の7サイクルを実施し、その後、AMPure XPクリーンアップを行った。その後、同じ熱サイクル条件および5〜15サイクル(qPCRにより判断される収量に応じて)で、全長Illumina配列決定アダプターを付加し、TapeStation D1000(Agilent)定量化に十分な物質を生成する最終PCRを実施した。その後、ライブラリーをプールし、V3 2×300bp MiSeqプラットフォーム(Illumina)で配列決定した。
(Example 10)
Emulsion disruption, cleanup, downstream PCR, pooling, and sequencing After thermal cycling, the overlay solution was pipetted off and 40 μL emulsion disruption solution (1: 1 FC-40: perfluorooctanol) was cleared with 15 μL lysate clearing. Solution (12.5 μL Qiagen protease, 2.5 μL 0.5 M Na-EDTA, pH 8.0). After breaking the emulsion by 10 inversions, the mixture was incubated at 50 ° C. for 15 minutes and at 95 ° C. for 3 minutes to inactivate the protease. After isolating the aqueous phase by centrifugation at 15,000 × g for 1 minute, the recovered material was thoroughly purified to remove oligonucleotides, reagents, and excess droplet barcode PCR products. By cleaning up the streptavidin beads, the full-length products can be efficiently separated from excess droplet barcode PCR products because they contain biotin due to 5 'biotinylation of the RT primer, In addition, downstream PCR recombination artifacts, a common problem with the overlap extension method, are minimized. First, use 1: 1 ratio AMPure XP beads (Agencourt) using the manufacturer's instructions, and then again use streptavidin beads (New England Biolabs) again using the manufacturer's instructions. The product was purified by subsequent elution with deionized water at 95 ° C. followed by a second cleanup with 1: 1 ratio of AMPure XP beads. The product was then placed in target enrichment PCR and primers specific for the constant region of the B or T cell receptor target were used, along with primers specific for the universal end of the droplet barcode sequence. This reverse primer also contained a 6 base index barcode for multiplex sequencing on a MiSeq instrument according to the manufacturer's instructions. Thus, in this step, only the full-length droplet barcoded target sequence is amplified. First, all targets were placed at 98 ° C. for 10 seconds using Q5 hot start polymerase (New England Biolabs) under the manufacturer's recommended conditions, including a 98 ° C. polymerase activation step of 2 minutes at the start of the reaction; Amplified together for 7 cycles at 20 ° C for 20 seconds; 15 seconds at 72 ° C. Thereafter, AMPure XP cleanup was performed at a bead: PCR ratio of 1.5: 1. A second 7 cycles were then performed, targeting each strand ( VH , VL , Vα, Vβ) separately, using the same thermal cycling conditions as before, followed by AMPure XP cleanup. went. Then, under the same thermal cycling conditions and 5-15 cycles (depending on the yield determined by qPCR), a full-length Illumina sequencing adapter was added to generate a final PCR that produced enough material for TapeStation D1000 (Agilent) quantification. Carried out. The libraries were then pooled and sequenced on a V3 2x300 bp MiSeq platform (Illumina).

(実施例11)
MiSeqプラットフォームの改変
BCRまたはTCRの完全な可変V(D)J領域の再構成には、2つのペアエンドIllumina読み取りを繋ぎ合わせることが必要である。このプロセスを向上させるため、2×300bpキットのフォワード読み取りを325bpに延長した。免疫受容体ライブラリーは、定常領域プライマー部位の多様性を制限するため、10%phiXスパイクインを使用して、ライブラリー多様性の制限という問題を軽減した。
(Example 11)
Modification of the MiSeq Platform Reconstruction of the complete variable V (D) J region of the BCR or TCR requires joining two paired-end Illumina reads. To improve this process, the forward reading of the 2x300 bp kit was extended to 325 bp. The immunoreceptor library used a 10% phiX spike-in to limit the diversity of the constant region primer sites, alleviating the problem of limiting library diversity.

(実施例12)
読み取りのバイオインフォマティクス処理の概要
pRESTOパッケージ(バージョン0.4)の周辺に組み立てた特注パイプラインを使用して、Illumina MiSeq読み取りを処理して、各液滴からmRNA分子の全長コンセンサス配列を生成し、IgBLASTおよび/またはIMGT/HighV−QUESTで注釈を付け、特注スクリプトおよびChange−Oパッケージを用いて、さらにアラインし、フィルタリングし、および処理して、統計情報を生成した。
(Example 12)
Overview of Bioinformatics Processing of Reads Using a custom pipeline assembled around the pRESTO package (version 0.4), process Illumina MiSeq reads to generate a full-length consensus sequence of mRNA molecules from each droplet, Annotated with IgBLAST and / or IMGT / HighV-QUEST and further aligned, filtered and processed using custom scripts and the Change-O package to generate statistics.

(実施例13)
読み取り処理および注釈、アイソタイプ帰属。
生読み取り処理、V(D)J注釈、およびクローンの帰属は、pRESTOおよびChange−Oパッケージを利用して特注パイプラインで実施した。手短に言えば、生Illuminaペアエンド325+300bp読み取りを品質管理し、プライマートリミングし、液滴特異的(DB)および分子特異的バーコード(MB)を、プライマー部位のファジーマッチングにより識別した。まとめると、DBおよびMBにより由来分子が固有に識別され、この固有な分子識別子(UMI)を使用して、同じ分子から生じる一致PCR複製読み取り(最小で2つ)をグループ化し、各mRNA配列のコンセンサスを生成する。アイソタイプ特異的プライミングは、プライマートリミングされた配列内の既知のアイソタイプ特異的定常領域のファジーマッチングにより確認した。V(D)J生殖系列セグメントおよび再配置構造を、IgBLASTを使用して決定し、IMGT/HighV−QUESTで確認し、適切な場合は、Change−Oおよび特注スクリプトで解析した。
(Example 13)
Read processing and annotation, isotype assignment.
Raw read processing, V (D) J annotation, and clone assignment were performed in a custom-built pipeline utilizing the pRESTO and Change-O packages. Briefly, raw Illumina paired-end 325 + 300 bp reads were quality controlled, primer trimmed, and droplet-specific (DB) and molecule-specific barcodes (MB) were identified by fuzzy matching of primer sites. In summary, the origin molecules are uniquely identified by DB and MB, and this unique molecular identifier (UMI) is used to group matching PCR replication reads (minimum two) originating from the same molecule, Generate consensus. Isotype-specific priming was confirmed by fuzzy matching of known isotype-specific constant regions within the primer trimmed sequence. V (D) J germline segments and rearranged structures were determined using IgBLAST, confirmed by IMGT / HighV-QUEST and, where appropriate, analyzed by Change-O and custom scripts.

マッチングするIGHV遺伝子、IGHJ遺伝子、および接合部長を有する機能性V(D)J配列を、Change−Oに実装されているように、グループ内で単一連鎖クラスター化することにより、クローンを帰属させた。300万個の循環細胞データセットでは、対称化トランジション/トランスバージョンモデルを使用して、4.0の重みが加えられたクローン内距離を、クローン内の最近傍距離カットオフとして使用した。   Clones were assigned by single-chain clustering within the groups of matching IGHV genes, IGHJ genes, and functional V (D) J sequences with junction length, as implemented in Change-O. Was. For the 3 million circulating cell dataset, a 4.0 weighted intra-clone distance was used as the nearest-neighbor distance cut-off using a symmetrized transition / transversion model.

(実施例14)
液滴免疫受容体含有フィルタリングおよび対合フィデリティー算出
液滴からB細胞配列を回収する精度は、本バーコード付与法により2つのやり方:液滴内mRNA配列一致および交差画分対合一致を使用してアセスメントすることができる。各液滴内では、1遺伝子座当たり複数のmRNAが捕捉され、1つの細胞に由来する発現V(D)J配列は、一致するはずである。配列一致を規定する、複数のアラインされたV(D)Jセグメントの2%配列多様性(平均のペアを成すヌクレオチド差pi55<0.02)のカットオフを使用して、1液滴当たり1つよりも多くの生産的VDJおよび1つの生産的VJ配列の存在を、推定免疫受容体含有または複数細胞占有として、バイオインフォマティクス的に目印を付ける。対立遺伝子排除的な液滴毎に重鎖および軽鎖コンセンサス配列を組み立て、クローン規定および交差画分対合分析に使用した。300万個の循環B細胞データセットでは、各V系列は、データセット中の>20,000個の軽鎖クローンの1つ(理想的な場合)と関連している。Vペアを有する259,368個の免疫遺伝子座排除的な液滴中、10,870個のVDJ重鎖遺伝子座再配置クラスターが、少なくとも6つの物理的に分離されたエマルジョン画分の2つに存在していた。これらクラスターは、増殖系列であるか、または同じVJエクソンの、独立しているが類似の再配置であるかのいずれかを表わす。VDJ再配置が、2つの複製で一貫したVJ再配置と対合している場合、両実験は、独立して真の陽性をもたらした(より希少な再配置を有する2,604個のクローンの35,922個の考え得るペアを成す比較のうち33,157個)。したがって、各複製の精度は、96.1%(0.923^0.5)である。
(Example 14)
Droplet immunoreceptor-containing filtering and pairing fidelity calculation The accuracy of recovering B cell sequences from droplets can be determined in two ways with this barcode application: mRNA sequence matching within droplets and cross-fraction pairing matching Assessment. Within each droplet, multiple mRNAs are captured per locus, and the expressed V (D) J sequences from one cell should match. Using a cut-off of 2% sequence diversity (average pairwise nucleotide difference pi55 <0.02) of multiple aligned V (D) J segments defining sequence identity, 1 per droplet The presence of more than one productive VDJ and one productive VJ sequence is bioinformatically marked as putative immunoreceptor containing or multiple cell occupancy. Heavy and light chain consensus sequences were assembled for each allele-excluded droplet and used for clonal definition and cross-fraction pairing analysis. In the 3 million circulating B-cell dataset, each VH series is associated with one of the> 20,000 light chain clones in the dataset (ideal case). 259,368 pieces of immune loci exclusionary in droplets having a V H V L pair, 10,870 pieces of VDJ heavy chain locus rearrangement cluster, at least six physically separated emulsion fractions There were two. These clusters represent either proliferative lineages or independent but similar rearrangements of the same VJ exon. When the VDJ rearrangement was paired with a consistent VJ rearrangement in two replicates, both experiments independently yielded true positives (of 2,604 clones with the rarer rearrangement). 33,157 of 35,922 possible pairwise comparisons). Therefore, the accuracy of each copy is 96.1% (0.923 ^ 0.5).

(実施例15)
HIV bNAb候補配列の発見
本発明者らの38,620個のVペアを、tblastx、MUSCLE、およびPhyMLを使用して文献から選別した既知のbNAb HCDR3、VDJ配列、およびドナー17系列との類似性について探索することにより、HIVの新しいネイティブに対合した広域中和抗体(BNAb)を発見し、その後、完全なV(D)Jアミノ酸配列の系統樹を手作業で検査して、既知のbNAb配列で分散されている抗体候補を選択した。
(Example 15)
The 38,620 pieces of V H V L pairs findings the inventors of HIV BNAb candidate sequences, tblastx, MUSCLE, and known BNAb HCDR3 that using PhyML were selected from the literature, VDJ sequence, and the donor 17 series and By searching for similarities of the novel broad-neutralizing antibodies (BNAbs) against the new native of HIV, and then manually examining the phylogenetic tree of the complete V (D) J amino acid sequence, Antibody candidates dispersed with known bNAb sequences were selected.

(実施例16)
HIV bNAbタンパク質発現および精製
抗体配列を合成し、以前に記載されている重鎖および軽鎖ベクターにクローニングした。重鎖および軽鎖プラスミドを、製造業者のプロトコールに従って293fectin(Invitrogen)を使用して、293FreeStyle細胞に同時トランスフェクトした(1:1比)。抗体上清を、トランスフェクトの4日後に採集し、プロテインA親和性クロマトグラフィーで精製した。精製した抗体を、さらなるアッセイで使用する前にPBSで緩衝液交換した。
(Example 16)
HIV bNAb protein expression and purification Antibody sequences were synthesized and cloned into the heavy and light chain vectors previously described. Heavy and light chain plasmids were co-transfected into 293FreeStyle cells (1: 1 ratio) using 293fectin (Invitrogen) according to the manufacturer's protocol. Antibody supernatant was collected 4 days after transfection and purified by protein A affinity chromatography. Purified antibodies were buffer exchanged with PBS before use in further assays.

(実施例17)
擬似ウイルス産生および中和アッセイ
HIV−1 Env発現プラスミドおよびEnv欠損ゲノムバックボーンプラスミド(pSG3ΔEnv)を293T細胞にトランスフェクトすることにより、擬似ウイルスを生成した。トランスフェクション72時間後に、擬似ウイルスを、中和アッセイで使用するために採集した。単一ラウンドの複製擬似ウイルスアッセイおよびTZM−Bl標的細胞を使用して、中和活性をアセスメントした。手短に言えば、TZM−Bl細胞を、96ウェル平底プレートに播種した。このプレートに、擬似ウイルスを添加し、それを、抗体の系列希釈物と共に37℃で1時間、事前にインキュベートした。感染72時間後に溶解し、Bright−Gloルシフェラーゼ基質(Promega)を添加して、ルシフェラーゼレポーター遺伝子発現を定量化した。IC50値を決定するために、用量反応曲線を非線形回帰法でフィッティングした。
(Example 17)
Mock virus production and neutralization assay Mock virus was generated by transfecting 293T cells with the HIV-1 Env expression plasmid and the Env deficient genomic backbone plasmid (pSG3ΔEnv). 72 hours after transfection, mock virus was harvested for use in neutralization assays. Neutralizing activity was assessed using a single round of replication mimic virus assay and TZM-B1 target cells. Briefly, TZM-B1 cells were seeded in 96-well flat bottom plates. To this plate, the mock virus was added, which was preincubated for 1 hour at 37 ° C. with serial dilutions of the antibody. The cells were lysed 72 hours after infection and Bright-Glo luciferase substrate (Promega) was added to quantify luciferase reporter gene expression. To determine IC 50 values, the dose response curves were fitted by non-linear regression.

(実施例18)
卵巣腫瘍標的鎖の同定識別
エマルジョン中の卵巣解離腫瘍組織からBCRおよびTCRを同時に捕捉した後、以前に記載されるように分子および液滴バーコードを使用して読み取りをフィルタリングしたが、その後、4つの考え得る標的鎖タイプ(BCR V、BCR V、TCR Vα、TCR Vβ)の各々の存在を探した。各々が少なくとも2つの配列決定読み取りを有する少なくとも2つのmRNAにより支持されていた場合、標的鎖を保持した。BCR VまたはTCR VαVβペアのみを含有する全ての液滴バーコードを、さらに分析した。BCR重鎖およびTCRベータ鎖クローンを、個別のCDR3アミノ酸配列に基づいてコールした。
(Example 18)
Identification and identification of ovarian tumor target strands After simultaneous capture of BCR and TCR from ovarian dissociated tumor tissue in the emulsion, the readings were filtered using molecular and droplet barcodes as described previously, but The presence of each of the two possible target strand types (BCR VH , BCR V L , TCR Vα, TCR Vβ) was sought. The target strand was retained when supported by at least two mRNAs each having at least two sequencing reads. All droplet barcodes containing only BCR VH VL or TCR VαVβ pairs were further analyzed. BCR heavy chain and TCR beta chain clones were called based on individual CDR3 amino acid sequences.

(実施例19)
DNA標識抗体染色によるエマルジョン内のタンパク質検出
一本鎖200bp DNAオリゴヌクレオチドを、固有の5bp抗原ID配列を含有するように設計し、5’アミノ基で修飾した(Integrated DNA Technologies)。マウスモノクローナル抗ヒトCD4(BioLegend、#300516)およびCD8a(BioLegend、#301018)抗体を、製造業者のプロトコールに従ってThunder−Linkキット(Innova Biosciences)を使用して、DNAオリゴヌクレオチドタグにコンジュゲートした。エマルジョン前の細胞標識化では、末梢血に由来する200万個のネガティブ選択されたT細胞を、400μL細胞緩衝液+2mM EDTA+0.05%アジ化ナトリウムで希釈した。一本鎖サケ精子DNAを、200μg/mLの最終濃度で細胞に添加し、細胞を室温で5分間回転させた。CD4およびCD8a DNA標識抗体の混合物(各々、5nMの最終濃度)を細胞に添加し、30分間室温でインキュベートした。細胞を、細胞緩衝液+2mM EDTA+0.05%アジ化ナトリウム+200μg/mL一本鎖サケ精子DNAで3回洗浄した。エマルジョン分析に入る前に、細胞を、細胞緩衝液+0.05%アジ化ナトリウムに再懸濁した。30,000個の細胞を、エマルジョン配列決定に使用した。
(実施例20)
四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲート染色
(Example 19)
Detection of Protein in Emulsion by DNA-Labeled Antibody Staining A single-stranded 200 bp DNA oligonucleotide was designed to contain a unique 5 bp antigen ID sequence and modified with a 5 ′ amino group (Integrated DNA Technologies). Mouse monoclonal anti-human CD4 (BioLegend, # 300516) and CD8a (BioLegend, # 301018) antibodies were conjugated to DNA oligonucleotide tags using a Thunder-Link kit (Innova Biosciences) according to the manufacturer's protocol. For pre-emulsion cell labeling, 2 million negatively selected T cells from peripheral blood were diluted in 400 μL cell buffer + 2 mM EDTA + 0.05% sodium azide. Single-stranded salmon sperm DNA was added to the cells at a final concentration of 200 μg / mL, and the cells were spun at room temperature for 5 minutes. A mixture of CD4 and CD8a DNA labeled antibodies (5 nM each, final concentration) was added to the cells and incubated for 30 minutes at room temperature. Cells were washed three times with cell buffer + 2 mM EDTA + 0.05% sodium azide + 200 μg / mL single-stranded salmon sperm DNA. Prior to entering the emulsion analysis, the cells were resuspended in cell buffer + 0.05% sodium azide. 30,000 cells were used for emulsion sequencing.
(Example 20)
Tetramer-oligonucleotide conjugate staining

各々ストレプトアビジンコアおよびフルオロフォアを有する、4つのMHC−ペプチド複合体で構成される四量体−オリゴヌクレオチドを生成した。各四量体オリゴヌクレオチドは、下記のように定量化で使用するための分子バーコードおよび/または四量体IDコードをさらに含んだ。例示的な蛍光標識四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートを、図18に示す。   A tetramer-oligonucleotide composed of four MHC-peptide complexes, each having a streptavidin core and a fluorophore was generated. Each tetramer oligonucleotide further included a molecular barcode and / or tetramer ID code for use in quantification as described below. An exemplary fluorescently labeled tetramer-oligonucleotide conjugate is shown in FIG.

2つの異なるTCRの親和性を決定するための例示的な方法を、本明細書に記載する。MHC−ペプチドへの公知の異なる親和性を有するT細胞の2つの集団を、MHC−ペプチド四量体(pMHC)を含む四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの様々な濃度と共にインキュベートする。未結合の四量体−オリゴヌクレオチドを洗い流し、細胞をエマルジョン分析に入力し、配列決定する。結合シグナルは、各T細胞について四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの各濃度での四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチドの配列読み取りに基づいて計算される(図19)。より高い濃度の四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートと共にインキュベートされるT細胞は、より高い結合シグナルを示すことが予想される。四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのMHC−ペプチドへのより高い親和性を有するTCRを有するT細胞は、アッセイの有効範囲内で四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの同じ濃度において四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのMHC−ペプチドへのより低い親和性を有したTCRを有するT細胞と比較して、より高い結合シグナルを示すことが予想される。例えば、図19において、log[四量体]−8と−4との濃度の間で、TCR1への結合シグナルはTCR2のそれを上回り、このアッセイではTCR1が使用される四量体試薬へのより高い親和性を有することが予想されるだろうことを示す。
(実施例21)
従来のMHC−ペプチド四量体染色と比較した四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲート染色
Exemplary methods for determining the affinity of two different TCRs are described herein. Two populations of T cells with different known affinities for MHC-peptides are incubated with various concentrations of tetramer-oligonucleotide conjugates, including MHC-peptide tetramers (pMHC). Unbound tetramer-oligonucleotides are washed away, and cells are entered into an emulsion assay and sequenced. The binding signal is calculated for each T cell based on the sequence reading of the oligonucleotide of the tetramer-oligonucleotide conjugate at each concentration of the tetramer-oligonucleotide conjugate (FIG. 19). T cells incubated with higher concentrations of tetramer-oligonucleotide conjugate are expected to show higher binding signals. T cells with a TCR that has a higher affinity for the MHC-peptide of the tetramer-oligonucleotide conjugate are within the effective range of the assay at the same concentration of tetramer-oligonucleotide conjugate. It is expected that the nucleotide conjugate will show a higher binding signal as compared to T cells having a TCR with a lower affinity for the MHC-peptide. For example, in FIG. 19, between the concentrations of log [tetramer] -8 and -4, the binding signal to TCR1 exceeds that of TCR2, and in this assay TCR1 is used for the tetramer reagent used. Indicates that it would be expected to have a higher affinity.
(Example 21)
Tetramer-oligonucleotide conjugate staining compared to conventional MHC-peptide tetramer staining

本明細書に記載される例示的な四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲート試薬の結合特異性を試験するための陽性対照を提供するために、標的特異的T細胞を生成した。標的特異的T細胞を生成するための例示的な方法は、Hoら、J. Immunol. Methods、310巻:1〜2頁、40〜52頁に概説されている。簡潔には、GM−CSFおよびIL−4の存在下で2日にわたって培養した後、炎症誘発性サイトカインの存在下で3日目からインキュベートして成熟樹状細胞を産生することによって、HLA−A02:01を有する正常なヒトドナーから得られた末梢血単核細胞(PBMC)試料の接着性画分から、樹状細胞を導く。4日目に、生じた成熟樹状細胞を収集し、洗浄して、MHC−ペプチド四量体(pMHC)で使用される所望の標的由来のペプチドでパルスする。5日目に、正常なヒトドナーに由来する自己CD8+T細胞を、ペプチドでパルスされた樹状細胞と共にインキュベートする。8日目に、培養物中のIFNγを、抗原特異的T細胞を含有する培養物の指標として測定する。反応性共培養物に由来する細胞を選択し、ペプチドでパルスした樹状細胞で2、3回再刺激して、抗原特異的T細胞を濃縮する。一部の実施形態では、Hoら、2006年、によって本質的に記載されるように、これら抗原特異的T細胞は、セルソーティングおよび/または限界希釈クローニングによってそのような濃縮集団から生成される。標的特異的でないCD8+T細胞は、T細胞対照集団として使用した。   Target-specific T cells were generated to provide a positive control for testing the binding specificity of the exemplary tetramer-oligonucleotide conjugate reagents described herein. Exemplary methods for generating target-specific T cells are reviewed in Ho et al., J. Immunol. Methods, 310: 1-2, 40-52. Briefly, HLA-A02 was cultured for two days in the presence of GM-CSF and IL-4 followed by incubation from day 3 in the presence of pro-inflammatory cytokines to produce mature dendritic cells. : Dendritic cells are derived from the adherent fraction of a peripheral blood mononuclear cell (PBMC) sample obtained from a normal human donor with the: 01. On day 4, the resulting mature dendritic cells are harvested, washed and pulsed with the desired target-derived peptide used in MHC-peptide tetramer (pMHC). On day 5, autologous CD8 + T cells from normal human donors are incubated with dendritic cells pulsed with the peptide. On day 8, IFNγ in the culture is measured as an indicator of a culture containing antigen-specific T cells. Cells from reactive co-cultures are selected and restimulated a few times with peptide-pulsed dendritic cells to enrich for antigen-specific T cells. In some embodiments, these antigen-specific T cells are generated from such an enriched population by cell sorting and / or limiting dilution cloning, essentially as described by Ho et al., 2006. Non-target-specific CD8 + T cells were used as a T cell control population.

標的特異的CD8+T細胞および非特異的CD8+T細胞対照集団を、蛍光標識標準MHC−ペプチド四量体または様々な漸減濃度の蛍光標識四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのいずれかと共にインキュベートした。インキュベーションの後、標準のMHC−ペプチド四量体または四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートに陽性染色した細胞の存在は、フローサイトメトリーによって同定した。非特異的CD8+T細胞と共にインキュベートした標準のMHC−ペプチド四量体および四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの両方は、陽性染色をほとんど示さなかったか全く示さなかった(図21、上列フローサイトメトリープロット)。標的特異的CD8+T細胞と共にインキュベートした標準のMHC−ペプチド四量体は、強力な二重陽性MHC−ペプチド四量体+CD8+細胞集団を示した(図21、下列、左のフローサイトメトリープロット)。標的特異的CD8+T細胞と共にインキュベートした四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートは、強力な二重陽性四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲート+CD8+細胞集団を示し、この二重陽性集団は、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲート濃度の低下に伴って減少した(図21、下列、右の3つのフローサイトメトリープロット)。これは、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートが標準のMHC−ペプチド四量体と同様に標的特異的T細胞に結合したこと、および、標的特異的T細胞に結合している四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートが、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの濃度に依存性であったことを示した。
(実施例22)
四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲート結合シグナル
Target-specific and non-specific CD8 + T cell control populations were incubated with either fluorescently labeled standard MHC-peptide tetramer or various decreasing concentrations of fluorescently labeled tetramer-oligonucleotide conjugate. After incubation, the presence of cells positively stained for a standard MHC-peptide tetramer or tetramer-oligonucleotide conjugate was identified by flow cytometry. Both standard MHC-peptide tetramers and tetramer-oligonucleotide conjugates incubated with non-specific CD8 + T cells showed little or no positive staining (FIG. 21, top row flow cytometry plots). ). Standard MHC-peptide tetramers incubated with target-specific CD8 + T cells showed a strong double positive MHC-peptide tetramer + CD8 + cell population (FIG. 21, bottom row, left flow cytometry plot). The tetramer-oligonucleotide conjugate incubated with target-specific CD8 + T cells shows a strong double-positive tetramer-oligonucleotide conjugate + CD8 + cell population, which is a tetramer-oligonucleotide It decreased with decreasing conjugate concentration (FIG. 21, bottom row, right three flow cytometry plots). This indicates that the tetramer-oligonucleotide conjugate bound to target-specific T cells as well as the standard MHC-peptide tetramer, and that the tetramer-oligonucleotide bound to target-specific T cells It was shown that the nucleotide conjugate was dependent on the concentration of the tetramer-oligonucleotide conjugate.
(Example 22)
Tetramer-oligonucleotide conjugate binding signal

実施例21に概説した通り、標的特異的(結合TCR)または非特異的T細胞(非結合TCR)も使用して、1細胞あたりの結合した四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲート数を調査した。結合TCR集団のTCRによって認識されるMHC−ペプチド四量体、ならびに少なくとも1つの固有のオリゴヌクレオチド配列(例えば、分子バーコード、四量体IDコード、および/または抗原IDコード)を含む、様々な濃度の四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートと共に、非結合TCR細胞集団および結合TCR細胞集団を別々にインキュベートした。未結合の四量体−オリゴヌクレオチドを洗い流し、細胞をエマルジョン分析に入力して、配列決定した。結合シグナルを、各四量体について四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの各濃度でのオリゴヌクレオチドの配列読み取りの数に基づいて計算し、それを図21にグラフの形で表す。図21に示す結果は、四量体−オリゴヌクレオチドコンジュゲートが、一次標的T細胞上のTCRを、用量依存的に特異的に認識し、結合することが可能なことを示す。   As outlined in Example 21, target-specific (bound TCR) or non-specific T cells (unbound TCR) were also used to investigate the number of bound tetramer-oligonucleotide conjugates per cell. A variety of MHC-peptide tetramers, including at least one unique oligonucleotide sequence (e.g., a molecular barcode, tetramer ID code, and / or antigen ID code) recognized by the TCRs of the combined TCR population. Unbound and bound TCR cell populations were separately incubated with a concentration of tetramer-oligonucleotide conjugate. Unbound tetramer-oligonucleotide was washed away and cells were entered into an emulsion assay and sequenced. The binding signal was calculated for each tetramer based on the number of sequence reads of the oligonucleotide at each concentration of the tetramer-oligonucleotide conjugate, which is represented graphically in FIG. The results shown in FIG. 21 show that the tetramer-oligonucleotide conjugate is able to specifically recognize and bind to the TCR on primary target T cells in a dose-dependent manner.

Claims (97)

T細胞受容体(TCR)を選択する方法であって、
(a)複数のpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子を複数のT細胞と接触させるステップと;
(b)ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドまたはその相補体を、
(i)複数のベッセルのうちの1つのベッセル中の、pMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子のオリゴヌクレオチド部分、および
(ii)前記ベッセル中の複数のT細胞のうちの1つの単一のT細胞に由来するTCRポリヌクレオチド
に付着させるステップと;
(c)前記オリゴヌクレオチド部分またはその相補体および前記TCRポリヌクレオチドまたはその相補体を配列決定し、それによって配列情報を生成するステップと
を含む方法。
A method for selecting a T cell receptor (TCR),
(A) contacting a plurality of pMHC-oligonucleotide conjugate molecules with a plurality of T cells;
(B) encoding the Bessel bar-encoding polynucleotide or its complement,
(I) an oligonucleotide portion of a pMHC-oligonucleotide conjugate molecule in one of the plurality of vessels, and (ii) a single T cell of one of the plurality of T cells in the vessel. Attaching to the derived TCR polynucleotide;
(C) sequencing said oligonucleotide portion or complement thereof and said TCR polynucleotide or complement thereof, thereby generating sequence information.
T細胞受容体(TCR)の結合親和性を決定する方法であって、
(a)複数のpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子を複数のT細胞と接触させるステップと;
(b)オリゴヌクレオチド部分またはその相補体を配列決定し、それによって配列情報を生成するステップと;
(c)前記配列情報に基づいて、pMHCオリゴヌクレオチドコンジュゲートへのTCRの結合親和性を決定するステップと
を含む方法。
A method for determining the binding affinity of a T cell receptor (TCR),
(A) contacting a plurality of pMHC-oligonucleotide conjugate molecules with a plurality of T cells;
(B) sequencing the oligonucleotide portion or its complement, thereby generating sequence information;
(C) determining the binding affinity of the TCR to the pMHC oligonucleotide conjugate based on the sequence information.
T細胞受容体(TCR)を選択する方法であって、
(a)複数のpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子を複数のT細胞と接触させるステップであって、前記pMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子が、検出部分を含む、ステップと;
(b)前記検出部分の検出に基づいて、(a)の前記複数のT細胞から、富化させたT細胞集団を得るステップと;
(c)富化させた前記集団から、pMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子に結合した1つの単一のT細胞を、複数のベッセルのうちの1つの第1のベッセルに単離するステップと;
(d)ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドまたはその相補体を、
(i)前記第1のベッセル中の前記pMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子のオリゴヌクレオチド部分、および
(ii)前記第1のベッセル中の前記単一のT細胞に由来するTCRポリヌクレオチド
に付着させるステップと;
(e)前記オリゴヌクレオチド部分またはその相補体および前記TCRポリヌクレオチドまたはその相補体を配列決定し、それによって配列情報を生成するステップと
を含む方法。
A method for selecting a T cell receptor (TCR),
(A) contacting a plurality of pMHC-oligonucleotide conjugate molecules with a plurality of T cells, wherein the pMHC-oligonucleotide conjugate molecules include a detection moiety;
(B) obtaining an enriched T cell population from the plurality of T cells of (a) based on the detection of the detection portion;
(C) isolating from the enriched population one single T cell bound to a pMHC-oligonucleotide conjugate molecule in a first one of a plurality of vessels;
(D) encoding the Bessel bar-encoding polynucleotide or its complement,
(I) attaching the oligonucleotide portion of the pMHC-oligonucleotide conjugate molecule in the first vessel, and (ii) attaching the TCR polynucleotide from the single T cell in the first vessel. When;
(E) sequencing said oligonucleotide portion or complement thereof and said TCR polynucleotide or complement thereof, thereby generating sequence information.
T細胞受容体(TCR)を選択する方法であって、
(a)複数のpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子を複数のT細胞と接触させるステップであって、前記pMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子が、検出部分を含む、ステップと;
(b)前記検出部分の検出に基づいて、(a)の前記複数のT細胞から、富化させたT細胞集団を得るステップと;
(c)富化させた前記集団から、pMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子に結合した1つの単一のT細胞を、複数のベッセルのうちの1つの第1のベッセルに単離するステップと;
(d)オリゴヌクレオチド部分またはその相補体およびTCRポリヌクレオチドまたはその相補体を配列決定し、それによって配列情報を生成するステップと;
(e)前記配列情報に基づいて、前記pMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲートへの前記TCRポリヌクレオチドによってコードされるTCRの結合親和性を決定するステップと
を含む方法。
A method for selecting a T cell receptor (TCR),
(A) contacting a plurality of pMHC-oligonucleotide conjugate molecules with a plurality of T cells, wherein the pMHC-oligonucleotide conjugate molecules include a detection moiety;
(B) obtaining an enriched T cell population from the plurality of T cells of (a) based on the detection of the detection portion;
(C) isolating from the enriched population one single T cell bound to a pMHC-oligonucleotide conjugate molecule in a first one of a plurality of vessels;
(D) sequencing the oligonucleotide portion or its complement and the TCR polynucleotide or its complement, thereby generating sequence information;
(E) determining the binding affinity of the TCR encoded by the TCR polynucleotide to the pMHC-oligonucleotide conjugate based on the sequence information.
前記富化させたT細胞集団が、前記接触させるステップの後の前記複数のT細胞中のpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子に結合したT細胞の全T細胞に対する比より高い、pMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子に結合したT細胞の全T細胞に対する比を含む、請求項3または4に記載の方法。   A pMHC-oligonucleotide conjugate wherein the enriched T cell population is higher than the ratio of T cells bound to pMHC-oligonucleotide conjugate molecules in the plurality of T cells to the total T cells after the contacting step. 5. The method of claim 3 or 4, comprising the ratio of T cells bound to the gate molecule to total T cells. T細胞受容体(TCR)を選択する方法であって、
(a)第1の複数のpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子を、第1の複数のT細胞と、第1のpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子対細胞の比で接触させるステップと;
(b)第2の複数のpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子を、第2の複数のT細胞と、前記第1のpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子対細胞の比より低い、第2のpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子対細胞の比で接触させるステップと;
(c)第1のベッセルバーコード化ポリヌクレオチドまたはその相補体を、
(i)複数のベッセルのうちの第1のベッセル中のpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子のオリゴヌクレオチド部分、および
(ii)前記第1のベッセル中の第1のT細胞集団の単一のT細胞に由来する第1のTCRポリヌクレオチド
に付着させるステップと;
(d)第2のベッセルバーコード化ポリヌクレオチドまたはその相補体を、
(i)前記複数のベッセルのうちの第2のベッセル中のpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子のオリゴヌクレオチド部分、および
(ii)前記第2のベッセル中の第2のT細胞集団の単一のT細胞に由来する第2のTCRポリヌクレオチド
に付着させるステップと;
(e)前記第1のベッセル中の前記pMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子の前記オリゴヌクレオチド部分またはその相補体および前記第1のTCRポリヌクレオチドまたはその相補体を配列決定し、それによって配列情報の第1のセットを生成するステップと;
(f)前記第2のベッセル中の前記pMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子の前記オリゴヌクレオチド部分またはその相補体および前記第2のTCRポリヌクレオチドまたはその相補体を配列決定し、それによって配列情報の第2のセットを生成するステップと;
(g)配列情報の前記第1のセットに基づいて、前記pMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲートへの前記第1のTCRポリヌクレオチドによってコードされるTCRの第1の結合シグナルを決定するステップ、および配列情報の前記第2のセットに基づいて、前記pMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲートへの前記第2のTCRポリヌクレオチドによってコードされるTCRの第2の結合シグナルを決定するステップと
を含み、前記第1のTCRポリヌクレオチドおよび前記第2のTCRポリヌクレオチドが、同じTCRをコードする、方法。
A method for selecting a T cell receptor (TCR),
(A) contacting a first plurality of pMHC-oligonucleotide conjugate molecules with a first plurality of T cells at a first pMHC-oligonucleotide conjugate molecule to cell ratio;
(B) providing a second plurality of pMHC-oligonucleotide conjugate molecules with a second plurality of T cells and a second pMHC-oligonucleotide having a lower ratio of said first pMHC-oligonucleotide conjugate molecules to cells. Contacting at a nucleotide conjugate molecule to cell ratio;
(C) the first Vessel bar-encoding polynucleotide or its complement,
(I) an oligonucleotide portion of a pMHC-oligonucleotide conjugate molecule in a first vessel of the plurality of vessels; and (ii) a single T cell of a first T cell population in said first vessel. Attaching to a first TCR polynucleotide from
(D) a second Vessel bar-encoding polynucleotide or its complement,
(I) an oligonucleotide portion of a pMHC-oligonucleotide conjugate molecule in a second vessel of the plurality of vessels; and (ii) a single T of a second population of T cells in the second vessel. Attaching to a second TCR polynucleotide from the cell;
(E) sequencing the oligonucleotide portion or the complement thereof and the first TCR polynucleotide or the complement thereof of the pMHC-oligonucleotide conjugate molecule in the first vessel, whereby the sequence information is obtained. Generating a set of ones;
(F) sequencing the oligonucleotide portion of the pMHC-oligonucleotide conjugate molecule or the complement thereof and the second TCR polynucleotide or the complement thereof in the second vessel, whereby the sequence information is obtained. Generating a set of two;
(G) determining a first binding signal of a TCR encoded by the first TCR polynucleotide to the pMHC-oligonucleotide conjugate based on the first set of sequence information; and Determining a second binding signal of a TCR encoded by said second TCR polynucleotide to said pMHC-oligonucleotide conjugate based on said second set of The method, wherein the polynucleotide and said second TCR polynucleotide encode the same TCR.
前記配列情報に基づいて、前記pMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲートへの前記TCRポリヌクレオチドによってコードされるTCRの結合親和性を決定するステップをさらに含む、請求項1または3に記載の方法。   4. The method of claim 1 or 3, further comprising determining the binding affinity of the TCR encoded by the TCR polynucleotide to the pMHC-oligonucleotide conjugate based on the sequence information. 前記第1のTCRポリヌクレオチドおよび前記第2のTCRポリヌクレオチドによってコードされる同じTCRの結合親和性を、前記第1の結合シグナルおよび前記第2の結合シグナルに基づいて決定するステップをさらに含む、請求項6に記載の方法。   Determining the binding affinity of the same TCR encoded by the first TCR polynucleotide and the second TCR polynucleotide based on the first binding signal and the second binding signal. The method of claim 6. 前記第1および第2の複数のpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子が、同じペプチドを含む、請求項6に記載の方法。   7. The method of claim 6, wherein said first and second plurality of pMHC-oligonucleotide conjugate molecules comprise the same peptide. 前記第1および第2の複数のpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子のMHCが、同じサブタイプである、請求項6または9に記載の方法。   10. The method of claim 6 or 9, wherein the MHCs of the first and second plurality of pMHC-oligonucleotide conjugate molecules are of the same subtype. T細胞受容体(TCR)を選択する方法であって、
(a)複数のpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子を複数のT細胞と接触させるステップと;
(b)
(i)第1のベッセルバーコード化ポリヌクレオチドまたはその相補体を、複数のベッセルのうちの第1のベッセル中のpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子のオリゴヌクレオチド部分に付着させ、
(ii)前記第1のベッセル中のT細胞集団の第1の単一のT細胞に由来する第1のTCRポリヌクレオチドを付着させ;
(iii)第2のベッセルバーコード化ポリヌクレオチドまたはその相補体を、前記複数のベッセルのうちの第2のベッセル中のpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子のオリゴヌクレオチド部分に付着させ、
(iv)前記第2のベッセル中のT細胞集団の第2の単一のT細胞に由来するTCRポリヌクレオチドを付着させるステップと;
(c)
(i)前記第1のベッセル中の前記pMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子の前記オリゴヌクレオチド部分またはその相補体および前記第1のTCRポリヌクレオチドまたはその相補体を配列決定し、それによって、TCRポリヌクレオチドベッセルバーコード配列読み取りおよびオリゴヌクレオチドベッセルバーコード配列読み取りを含む配列情報の第1のセットを生成し;
(ii)前記第2のベッセル中の前記pMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子の前記オリゴヌクレオチド部分またはその相補体および第2のTCRポリヌクレオチドまたはその相補体を配列決定し、それによって、TCRポリヌクレオチドベッセルバーコード配列読み取りおよびオリゴヌクレオチドベッセルバーコード配列読み取りを含む配列情報の第2のセットを生成するステップと;
(d)前記第1のTCRポリヌクレオチドによってコードされる前記TCRの結合親和性と前記第2のTCRポリヌクレオチドによってコードされる前記TCRの結合親和性とを比較するステップであって、前記第1のTCRポリヌクレオチドによってコードされる前記TCRの前記結合親和性が、配列情報の前記第1のセットに基づいて決定され、前記第2のTCRポリヌクレオチドによってコードされる前記TCRの前記結合親和性が、配列情報の前記第2のセットに基づいて決定される、ステップと;
(e)前記比較するステップに基づいて前記第1のTCRポリヌクレオチドによってコードされる前記TCRを選択するステップであって、前記第1のTCRポリヌクレオチドによってコードされる選択された前記TCRが、前記第2のTCRポリヌクレオチドによってコードされる前記TCRより強力な結合親和性を有する、ステップと
を含む方法。
A method for selecting a T cell receptor (TCR),
(A) contacting a plurality of pMHC-oligonucleotide conjugate molecules with a plurality of T cells;
(B)
(I) attaching the first vessel bar-encoding polynucleotide or its complement to the oligonucleotide portion of the pMHC-oligonucleotide conjugate molecule in the first vessel of the plurality of vessels;
(Ii) attaching a first TCR polynucleotide from a first single T cell of the T cell population in the first vessel;
(Iii) attaching the second vessel bar-encoding polynucleotide or its complement to the oligonucleotide portion of the pMHC-oligonucleotide conjugate molecule in the second vessel of the plurality of vessels;
(Iv) attaching a TCR polynucleotide from a second single T cell of the T cell population in the second vessel;
(C)
(I) sequencing the oligonucleotide portion of the pMHC-oligonucleotide conjugate molecule or the complement thereof and the first TCR polynucleotide or the complement thereof in the first vessel, whereby the TCR polynucleotide Generating a first set of sequence information comprising a Bessel barcode sequence read and an oligonucleotide Bessel barcode sequence read;
(Ii) sequencing the oligonucleotide portion of the pMHC-oligonucleotide conjugate molecule or the complement thereof and the second TCR polynucleotide or the complement thereof in the second vessel, whereby the TCR polynucleotide vessel Generating a second set of sequence information comprising a barcode sequence read and an oligonucleotide vessel barcode sequence read;
(D) comparing the binding affinity of the TCR encoded by the first TCR polynucleotide to the binding affinity of the TCR encoded by the second TCR polynucleotide, wherein: The binding affinity of the TCR encoded by the TCR polynucleotide of is determined based on the first set of sequence information, and wherein the binding affinity of the TCR encoded by the second TCR polynucleotide is Determined based on the second set of sequence information;
(E) selecting the TCR encoded by the first TCR polynucleotide based on the comparing, wherein the selected TCR encoded by the first TCR polynucleotide comprises: Having a stronger binding affinity than said TCR encoded by the second TCR polynucleotide.
前記第1の単一のT細胞が、疾患または状態に罹患している患者に由来する、請求項11に記載の方法。   12. The method of claim 11, wherein said first single T cell is from a patient suffering from a disease or condition. 前記第2の単一のT細胞が、前記疾患または状態に罹患していない患者に由来する、請求項12に記載の方法。   13. The method of claim 12, wherein the second single T cell is from a patient that does not suffer from the disease or condition. 前記pMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子が、検出部分を含む、請求項1または6から13のいずれか一項に記載の方法。   14. The method according to any one of claims 1 or 6 to 13, wherein the pMHC-oligonucleotide conjugate molecule comprises a detection moiety. 富化させたT細胞集団を得るステップが、前記検出部分の検出に基づく、請求項14に記載の方法。   15. The method of claim 14, wherein obtaining an enriched T cell population is based on detecting the detection moiety. 前記検出部分が、フルオロフォアを含む、請求項14または15に記載の方法。   16. The method according to claim 14 or claim 15, wherein the detection moiety comprises a fluorophore. 前記第1のベッセル中のベッセルバーコード化ポリヌクレオチドまたはその相補体のベッセルバーコード配列が、複数の前記ベッセルのうちの第2のベッセル中のベッセルバーコード化ポリヌクレオチドまたはそのアンプリコンのベッセルバーコード配列と異なる、請求項1から16のいずれか一項に記載の方法。   The vessel barcode sequence of the Bessel bar-encoding polynucleotide or its complement in the first vessel is a vessel barcode of the Bessel bar-encoding polynucleotide or amplicon thereof in a second vessel of the plurality of vessels. 17. The method according to any one of the preceding claims, wherein the method differs from the coding sequence. 前記配列情報が、TCRポリヌクレオチドベッセルバーコード配列読み取りおよびオリゴヌクレオチドベッセルバーコード配列読み取りを含む、請求項1から17のいずれか一項に記載の方法。   18. The method of any one of claims 1 to 17, wherein the sequence information comprises a TCR polynucleotide Bessel barcode sequence read and an oligonucleotide Bessel barcode sequence read. 前記接触させるステップの後に、前記接触させるステップの後の前記複数のT細胞中のpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子に結合したT細胞の百分率よりも高い百分率のpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子に結合したT細胞を含む富化させたT細胞集団を得るステップをさらに含む、請求項1または6から18のいずれか一項に記載の方法。   Following the contacting step, a greater percentage of the pMHC-oligonucleotide conjugate molecule bound to the pMHC-oligonucleotide conjugate molecule in the plurality of T cells after the contacting step has bound to the pMHC-oligonucleotide conjugate molecule. 19. The method according to any one of claims 1 or 6 to 18, further comprising obtaining an enriched T cell population comprising T cells. 前記単一の細胞に結合したpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子の数を決定するステップをさらに含む、請求項1から19のいずれか一項に記載の方法。   20. The method of any one of claims 1 to 19, further comprising determining the number of pMHC-oligonucleotide conjugate molecules bound to the single cell. 前記pMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの前記オリゴヌクレオチド部分が、前記複数のpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子の単一のpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子に固有な四量体分子バーコード(TMB)配列を含む、請求項1から20のいずれか一項に記載の方法。   The oligonucleotide portion of the pMHC-oligonucleotide conjugate comprises a tetrameric molecular barcode (TMB) sequence that is unique to a single pMHC-oligonucleotide conjugate molecule of the plurality of pMHC-oligonucleotide conjugate molecules. 21. A method according to any one of the preceding claims. 前記配列情報が、四量体分子バーコード配列読み取りを含む、請求項21に記載の方法。   22. The method of claim 21, wherein the sequence information comprises a tetramer molecular barcode sequence read. 前記単一のT細胞に結合したpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子の数が、前記配列情報から決定される、請求項21または22に記載の方法。   23. The method of claim 21 or 22, wherein the number of pMHC-oligonucleotide conjugate molecules bound to the single T cell is determined from the sequence information. 前記単一のT細胞に結合したpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子の数が、前記四量体分子バーコード配列読み取りから決定される、請求項21から23のいずれか一項に記載の方法。   24. The method of any one of claims 21 to 23, wherein the number of pMHC-oligonucleotide conjugate molecules bound to the single T cell is determined from the tetramer molecule barcode sequence reading. 前記複数のpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子の各pMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート分子が、固有のTMB配列を含む、請求項21から24のいずれか一項に記載の方法。   25. The method of any one of claims 21 to 24, wherein each pMHC-oligonucleotide conjugate molecule of the plurality of pMHC-oligonucleotide conjugate molecules comprises a unique TMB sequence. 前記pMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのpMHC部分が、pMHCの多量体、任意選択でpMHCの四量体を含む、請求項1から25のいずれか一項に記載の方法。   26. The method of any one of claims 1 to 25, wherein the pMHC portion of the pMHC-oligonucleotide conjugate comprises a multimer of pMHC, optionally a tetramer of pMHC. 前記MHCが、可溶形態である、請求項1から26のいずれか一項に記載の方法。   27. The method according to any one of the preceding claims, wherein the MHC is in a soluble form. 前記pMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの前記pMHC部分のペプチドが、合成ペプチドを含む、請求項1から27のいずれか一項に記載の方法。   28. The method of any one of claims 1-27, wherein the peptide of the pMHC portion of the pMHC-oligonucleotide conjugate comprises a synthetic peptide. 前記pMHC部分が、前記単一のT細胞のT細胞受容体(TCR)に結合する、請求項1から28のいずれか一項に記載の方法。   29. The method of any one of claims 1-28, wherein the pMHC moiety binds to the single T cell T cell receptor (TCR). 前記オリゴヌクレオチド部分が、四量体同定配列(TID)を含む、請求項1から29のいずれか一項に記載の方法。   30. The method according to any one of the preceding claims, wherein the oligonucleotide portion comprises a tetramer identification sequence (TID). 前記TIDが、前記pMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの前記ペプチドまたは前記pMHC部分にバーコード化される、請求項30に記載の方法。   31. The method of claim 30, wherein the TID is barcoded on the peptide or the pMHC portion of the pMHC-oligonucleotide conjugate. 前記ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドが、前記ベッセル中の鋳型ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドに由来する、請求項1から31のいずれか一項に記載の方法。   32. The method of any one of the preceding claims, wherein the vessel bar-encoding polynucleotide is derived from a template vessel bar-encoding polynucleotide in the vessel. 前記配列情報に基づいて、前記ベッセル中の前記単一のT細胞の特徴を決定するステップをさらに含む、請求項1から32のいずれか一項に記載の方法。   33. The method of any one of claims 1 to 32, further comprising determining characteristics of the single T cell in the vessel based on the sequence information. 前記配列情報が、前記四量体同定(TID)配列またはその相補体を含み、および/または前記TID配列を有する分子のコピー数を含む、請求項33に記載の方法。   34. The method of claim 33, wherein the sequence information comprises the tetramer identification (TID) sequence or its complement and / or comprises the copy number of a molecule having the TID sequence. 前記接触させるステップの後に前記複数のT細胞を洗浄するステップをさらに含む、請求項1から34のいずれか一項に記載の方法。   35. The method of any one of claims 1 to 34, further comprising washing the plurality of T cells after the contacting. 前記ベッセル中の前記単一のT細胞を単離するステップをさらに含む、請求項1または6から35のいずれか一項に記載の方法。   36. The method of any one of claims 1 or 6 to 35, further comprising isolating the single T cell in the vessel. 前記単一のT細胞が、単離するステップの前に前記pMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲートに結合している、請求項36に記載の方法。   37. The method of claim 36, wherein said single T cell is bound to said pMHC-oligonucleotide conjugate prior to the step of isolating. 前記単一のT細胞を溶解するステップをさらに含む、請求項1から37のいずれか一項に記載の方法。   38. The method of any one of claims 1 to 37, further comprising lysing the single T cell. 前記溶解するステップが、前記単一のT細胞が前記ベッセル中で単離された後である、請求項38に記載の方法。   39. The method of claim 38, wherein the lysing step is after the single T cell has been isolated in the vessel. 前記複数のT細胞が、複数のソーティングされていないT細胞である、請求項1から39のいずれか一項に記載の方法。   40. The method of any of the preceding claims, wherein the plurality of T cells are a plurality of unsorted T cells. 前記複数のベッセルのうちの第1のベッセル中のベッセルバーコード化ポリヌクレオチドまたはその相補体の前記ベッセルバーコード配列が、前記複数のベッセルのうちの第2のベッセル中のベッセルバーコード化ポリヌクレオチドまたはその相補体の前記ベッセルバーコード配列と異なる、請求項1から40のいずれか一項に記載の方法。   The vessel barcoding polynucleotide in a first vessel of the plurality of vessels or the complement of the vessel barcode sequence of the complement thereof comprises a vessel barcoding polynucleotide in a second vessel of the plurality of vessels. 41. The method of any one of claims 1 to 40, wherein said method differs from the Bessel barcode sequence of its complement. 前記複数のベッセルのうちの単一のベッセル中の各ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドまたはその相補体の前記ベッセルバーコード配列が、同じベッセルバーコード配列を含む、請求項1から41のいずれか一項に記載の方法。   42. Any one of the preceding claims, wherein the Bessel barcode sequence of each Bessel barcoding polynucleotide or its complement in a single one of the plurality of vessels comprises the same Bessel barcode sequence. The method described in. 前記複数のベッセルのうちの任意の単一のベッセル中の各ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドまたはその相補体の前記ベッセルバーコード配列が、前記複数のベッセルのうちの任意の他の単一のベッセル中の各ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドまたはその相補体の前記ベッセルバーコード配列に固有である、請求項1から42のいずれか一項に記載の方法。   The Bessel barcode sequence of each Bessel barcoding polynucleotide or its complement in any single vessel of the plurality of vessels may be in any other single vessel of the plurality of vessels. 43. The method of any one of claims 1-42, wherein each of the Vessel barcoding polynucleotides or its complement is unique to the Vessel barcode sequence. ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドをオリゴヌクレオチド部分に付着させる前記ステップ、およびベッセルバーコード化ポリヌクレオチドを前記単一のT細胞に由来するTCRポリヌクレオチドに付着させる前記ステップが、同時に実行される、請求項1から43のいずれか一項に記載の方法。   The step of attaching the Bessel bar-encoding polynucleotide to the oligonucleotide moiety and the step of attaching the Bessel bar-encoding polynucleotide to the TCR polynucleotide from the single T cell are performed simultaneously. 44. The method according to any one of claims 1 to 43. 前記オリゴヌクレオチドまたはその相補体を増幅するステップをさらに含む、請求項1から44のいずれか一項に記載の方法。   45. The method of any one of claims 1-44, further comprising amplifying the oligonucleotide or its complement. 前記TCR細胞ポリヌクレオチドまたはその相補体を増幅するステップをさらに含む、請求項1から45のいずれか一項に記載の方法。   46. The method of any of the preceding claims, further comprising amplifying the TCR cell polynucleotide or its complement. 前記オリゴヌクレオチドまたはその相補体を増幅するステップおよび前記TCRポリヌクレオチドまたはその相補体を増幅するステップが、同時に実行される、請求項46に記載の方法。   47. The method of claim 46, wherein the steps of amplifying the oligonucleotide or its complement and amplifying the TCR polynucleotide or its complement are performed simultaneously. 前記細胞ポリヌクレオチドの前記ベッセルバーコード配列および前記オリゴヌクレオチドの前記ベッセルバーコード配列が、同じである、請求項44から47のいずれか一項に記載の方法。   48. The method of any one of claims 44 to 47, wherein the Bessel barcode sequence of the cellular polynucleotide and the Bessel barcode sequence of the oligonucleotide are the same. 前記複数のベッセルのうちの2またはそれより多くのベッセルから、オリゴヌクレオチド、その増幅産物またはその相補体をプールするステップをさらに含む、請求項1から48のいずれか一項に記載の方法。   49. The method of any one of claims 1 to 48, further comprising pooling the oligonucleotide, its amplification product, or its complement from two or more vessels of the plurality of vessels. 前記複数のベッセルのうちの2またはそれより多くのベッセルから、オリゴヌクレオチド、その増幅産物またはその相補体、およびTCRポリヌクレオチドまたはその相補体をプールするステップをさらに含む、請求項49に記載の方法。   50. The method of claim 49, further comprising pooling the oligonucleotide, its amplification product or its complement, and the TCR polynucleotide or its complement from two or more vessels of the plurality of vessels. . 前記プールするステップが、配列決定するステップの前である、請求項49または50に記載の方法。   51. The method of claim 49 or 50, wherein the pooling step is prior to the sequencing step. 前記pMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲートが、複数の異なるpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲートを含む、請求項1から51のいずれか一項に記載の方法。   52. The method of any one of the preceding claims, wherein the pMHC-oligonucleotide conjugate comprises a plurality of different pMHC-oligonucleotide conjugates. 前記複数のpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲートの各pMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲートが、固有の四量体同定(TID)配列を含む、請求項52に記載の方法。   53. The method of claim 52, wherein each pMHC-oligonucleotide conjugate of the plurality of pMHC-oligonucleotide conjugates comprises a unique tetramer identification (TID) sequence. 前記オリゴヌクレオチドが、融合配列を含み、前記付着させるステップが、前記ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドを前記融合配列に付着させることを含む、請求項1から53のいずれか一項に記載の方法。   54. The method of any one of claims 1-53, wherein the oligonucleotide comprises a fusion sequence, and wherein the attaching comprises attaching the Bessel bar-encoding polynucleotide to the fusion sequence. 前記オリゴヌクレオチドが、プライマー結合配列を含む、請求項1から54のいずれか一項に記載の方法。   55. The method of any one of claims 1 to 54, wherein the oligonucleotide comprises a primer binding sequence. 前記オリゴヌクレオチドが、定常配列を含む、請求項1から55のいずれか一項に記載の方法。   56. The method according to any one of the preceding claims, wherein the oligonucleotide comprises a constant sequence. 前記オリゴヌクレオチド配列読み取りのベッセルバーコード配列を分析するステップをさらに含む、請求項1から56のいずれか一項に記載の方法。   57. The method of any one of claims 1 to 56, further comprising analyzing the oligonucleotide sequence read Bessel barcode sequence. 前記オリゴヌクレオチド配列読み取りの四量体同定(TID)配列を分析するステップをさらに含む、請求項1から57のいずれか一項に記載の方法。   58. The method of any one of claims 1 to 57, further comprising analyzing a tetramer identification (TID) sequence of the oligonucleotide sequence read. 前記オリゴヌクレオチド配列読み取りの四量体分子バーコード(TMB)配列を分析するステップをさらに含む、請求項1から58のいずれか一項に記載の方法。   59. The method of any one of claims 1 to 58, further comprising analyzing a tetramer molecular barcode (TMB) sequence of the oligonucleotide sequence read. 前記分析するステップが、1つまたは複数のベッセルバーコード配列、1つまたは複数のTID配列、1つまたは複数の四量体分子バーコード(TMB)配列、またはその組合せの頻度を決定することを含む、請求項59に記載の方法。   The analyzing comprises determining the frequency of one or more Bessel barcode sequences, one or more TID sequences, one or more tetramer molecular barcode (TMB) sequences, or a combination thereof. 60. The method of claim 59, comprising: 前記分析するステップが、比較することを含む、請求項59または60に記載の方法。   61. The method of claim 59 or 60, wherein the analyzing comprises comparing. オリゴヌクレオチド配列読み取りの四量体同定(TID)配列を、オリゴヌクレオチド配列読み取りの四量体分子バーコード(TMB)配列と比較するステップをさらに含む、請求項57から61のいずれか一項に記載の方法。   62. The method of any one of claims 57 to 61, further comprising comparing a tetramer identification (TID) sequence of the oligonucleotide sequence read with a tetramer molecular barcode (TMB) sequence of the oligonucleotide sequence read. the method of. 前記TCRポリヌクレオチド、その相補体、その増幅産物、またはその組合せを配列決定し、それによってTCRポリヌクレオチド配列読み取りを産生するステップをさらに含む、請求項44から62のいずれか一項に記載の方法。   63. The method of any one of claims 44-62, further comprising sequencing the TCR polynucleotide, its complement, its amplification product, or a combination thereof, thereby producing a TCR polynucleotide sequence readout. . オリゴヌクレオチド配列読み取りを前記TCRポリヌクレオチド配列読み取りと比較するステップをさらに含む、請求項63に記載の方法。   64. The method of claim 63, further comprising comparing an oligonucleotide sequence read with said TCR polynucleotide sequence read. オリゴヌクレオチド配列読み取りのベッセルバーコード配列を、前記TCRポリヌクレオチド配列読み取りのベッセルバーコード配列と比較するステップをさらに含む、請求項63または64に記載の方法。   65. The method of claim 63 or 64, further comprising comparing the Bessel barcode sequence of the oligonucleotide sequence read with the Bessel barcode sequence of the TCR polynucleotide sequence read. 前記TCRポリヌクレオチド配列読み取りを比較するステップをさらに含む、請求項63から65のいずれか一項に記載の方法。   66. The method of any one of claims 63 to 65, further comprising comparing the TCR polynucleotide sequence reads. 前記TCRポリヌクレオチド配列読み取りのベッセルバーコード配列を分析するステップをさらに含む、請求項63から66のいずれか一項に記載の方法。   67. The method of any one of claims 63 to 66, further comprising analyzing the Bessel barcode sequence of the TCR polynucleotide sequence read. 前記TCRポリヌクレオチド配列読み取りの分子バーコード配列を分析するステップをさらに含む、請求項63から67のいずれか一項に記載の方法。   68. The method of any one of claims 63 to 67, further comprising analyzing the molecular barcode sequence of the TCR polynucleotide sequence read. 前記分析するステップまたは前記比較するステップに基づいて細胞の特徴を決定するステップをさらに含む、請求項63から68のいずれか一項に記載の方法。   69. The method of any one of claims 63 to 68, further comprising determining a characteristic of a cell based on the analyzing or comparing. 前記オリゴヌクレオチド配列読み取りに基づいてTCRを選択するステップをさらに含む、請求項57から69のいずれか一項に記載の方法。   70. The method of any one of claims 57 to 69, further comprising selecting a TCR based on the oligonucleotide sequence reading. 前記TCRポリヌクレオチド配列読み取りに基づいてTCRを選択するステップをさらに含む、請求項63から70のいずれか一項に記載の方法。   71. The method of any one of claims 63 to 70, further comprising selecting a TCR based on the TCR polynucleotide sequence reading. 前記オリゴヌクレオチドに付着された前記ベッセルバーコード化ポリヌクレオチド、および前記TCRポリヌクレオチドに付着された前記ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドが、前記ベッセル中の同じ鋳型ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドに由来する、請求項1から71のいずれか一項に記載の方法。   The vessel barcoding polynucleotide attached to the oligonucleotide and the vessel barcoding polynucleotide attached to the TCR polynucleotide are derived from the same template vessel barcoding polynucleotide in the vessel. 72. The method according to any one of clauses 1 to 71. 前記オリゴヌクレオチドに付着された前記ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドが、鋳型ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドの増幅産物である、請求項1から72のいずれか一項に記載の方法。   73. The method of any one of claims 1 to 72, wherein the Bessel bar-encoding polynucleotide attached to the oligonucleotide is an amplification product of a template Bessel bar-encoding polynucleotide. 前記TCRポリヌクレオチドに付着された前記ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドが、前記鋳型ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドの増幅産物である、請求項72または73に記載の方法。   74. The method of claim 72 or 73, wherein the Bessel barcoding polynucleotide attached to the TCR polynucleotide is an amplification product of the template Bessel barcoding polynucleotide. 前記ベッセルが、固体支持体を含む、請求項1から74のいずれか一項に記載の方法。   75. The method according to any one of the preceding claims, wherein the vessel comprises a solid support. 前記ベッセルが、固体支持体を含まない、請求項1から74のいずれか一項に記載の方法。   75. The method of any of the preceding claims, wherein the vessel does not include a solid support. 前記複数のベッセルの各ベッセルが、単一の細胞を含む、請求項1から76のいずれか一項に記載の方法。   77. The method of any one of the preceding claims, wherein each vessel of the plurality of vessels comprises a single cell. 前記ベッセルが、ウェル、エマルジョンまたは液滴である、請求項1から77のいずれか一項に記載の方法。   78. The method according to any one of the preceding claims, wherein the vessel is a well, emulsion or droplet. 前記鋳型ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドが、固体支持体に結合されていない、請求項1から78のいずれか一項に記載の方法。   79. The method of any one of claims 1-78, wherein the template vessel bar-encoding polynucleotide is not attached to a solid support. 前記鋳型ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドが、固体支持体に結合されている、請求項1から78のいずれか一項に記載の方法。   79. The method of any one of the preceding claims, wherein the template vessel bar-encoding polynucleotide is attached to a solid support. 複数の分子バーコード化ポリヌクレオチドのうちの分子バーコード化ポリヌクレオチドの分子バーコード配列を前記TCRポリヌクレオチドに付着させるステップであって、前記分子バーコード配列が、単一のTCRポリヌクレオチド分子およびその増幅産物にバーコード化される、ステップをさらに含む、請求項1から80のいずれか一項に記載の方法。   Attaching a molecular barcode sequence of a molecular barcoding polynucleotide of the plurality of molecular barcoding polynucleotides to the TCR polynucleotide, wherein the molecular barcode sequence comprises a single TCR polynucleotide molecule and 81. The method of any one of claims 1 to 80, further comprising the step of being barcoded into the amplification product. 前記付着させるステップが、前記ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドまたはその相補体を前記オリゴヌクレオチドにライゲーションすることを含む、請求項1から81のいずれか一項に記載の方法。   82. The method of any one of claims 1-81, wherein the attaching comprises ligating the Bessel bar-coded polynucleotide or its complement to the oligonucleotide. 前記付着させるステップが、前記ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドまたはその相補体を、酵素によって前記オリゴヌクレオチドに付着させることを含む、請求項1から82のいずれか一項に記載の方法。   83. The method of any one of claims 1 to 82, wherein the attaching comprises attaching the Bessel bar-encoding polynucleotide or its complement to the oligonucleotide by an enzyme. 前記付着させるステップが、前記ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドまたはその相補体を、前記オリゴヌクレオチドにハイブリダイズさせることを含む、請求項1から83のいずれか一項に記載の方法。   84. The method of any one of claims 1 to 83, wherein the attaching comprises hybridizing the Bessel bar-encoding polynucleotide or its complement to the oligonucleotide. 前記付着させるステップが、前記オリゴヌクレオチドを伸長させるステップをさらに含む、請求項84に記載の方法。   85. The method of claim 84, wherein said attaching step further comprises extending said oligonucleotide. 前記付着させるステップが、鋳型ベッセルバーコード化ポリヌクレオチドを増幅することを含む、請求項1から85のいずれか一項に記載の方法。   86. The method of any one of claims 1-85, wherein said attaching comprises amplifying a template Bessel bar-encoding polynucleotide. 前記オリゴヌクレオチドが、二本鎖である、請求項1から86のいずれか一項に記載の方法。   87. The method of any one of claims 1 to 86, wherein the oligonucleotide is double-stranded. 前記オリゴヌクレオチドが、一本鎖である、請求項1から86のいずれか一項に記載の方法。   87. The method according to any one of claims 1 to 86, wherein the oligonucleotide is single-stranded. 前記オリゴヌクレオチドが、DNAである、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 88, wherein the oligonucleotide is DNA. 前記オリゴヌクレオチドが、RNAである、請求項1から88のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 88, wherein the oligonucleotide is RNA. 前記細胞ポリヌクレオチドが、可変領域配列を含む、請求項1から90のいずれか一項に記載の方法。   91. The method of any one of the preceding claims, wherein the cellular polynucleotide comprises a variable region sequence. 可変領域配列を含有するネイティブのTCR鎖配列を対合させるステップをさらに含む、請求項1から91のいずれか一項に記載の方法。   92. The method of any one of the preceding claims, further comprising the step of pairing a native TCR chain sequence containing the variable region sequence. 前記TCRポリヌクレオチドが、DNAである、請求項1から92のいずれか一項に記載の方法。   93. The method of any one of claims 1 to 92, wherein said TCR polynucleotide is DNA. 前記TCRポリヌクレオチドが、RNAである、請求項1から93のいずれか一項に記載の方法。   94. The method of any one of claims 1 to 93, wherein the TCR polynucleotide is an RNA. 前記RNAが、mRNAである、請求項94に記載の方法。   95. The method according to claim 94, wherein said RNA is mRNA. 複数のベッセルを含む組成物であって、前記複数のベッセルのうちの1つのベッセルが、
(a)複数のT細胞を含む試料に由来する単一のT細胞、および
(b)ベッセルバーコード配列を含むベッセルバーコード化ポリヌクレオチド
を含み、前記ベッセルが、前記単一のT細胞のTCRに結合するpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲートをさらに含む、組成物。
A composition comprising a plurality of vessels, wherein one vessel of the plurality of vessels comprises:
(A) a single T cell from a sample comprising a plurality of T cells; and (b) a Vessel bar-coded polynucleotide comprising a Vessel bar code sequence, wherein the Vessel comprises a TCR of the single T cell. A composition further comprising a pMHC-oligonucleotide conjugate that binds to.
複数のベッセルを含む組成物であって、前記複数のベッセルのうちの1つのベッセルが、
(a)複数のT細胞を含む試料に由来する単一の溶解T細胞、および
(b)前記単一の溶解T細胞のTCRに結合するpMHC部分を含むpMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲート
を含み、前記pMHC−オリゴヌクレオチドコンジュゲートのオリゴヌクレオチド部分が、ベッセルバーコード配列を含み、前記単一の溶解T細胞に由来するTCRポリヌクレオチドが、同じベッセルバーコード配列を含む、組成物。
A composition comprising a plurality of vessels, wherein one vessel of the plurality of vessels comprises:
(A) a single lysed T cell from a sample comprising a plurality of T cells; and (b) a pMHC-oligonucleotide conjugate comprising a pMHC portion that binds to a TCR of said single lysed T cell, A composition wherein the oligonucleotide portion of the pMHC-oligonucleotide conjugate comprises a Bessel barcode sequence, and wherein the TCR polynucleotide from the single lysed T cell comprises the same Bessel barcode sequence.
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